在眾多的水處理方法中,納濾膜分離技術(shù)因其具備高效率、低成本、低能耗和工藝流程簡便等優(yōu)勢,受到了廣泛的關(guān)注。和傳統(tǒng)的聚合物納濾膜材料相比,無機納濾膜材料具備較好的耐腐蝕性和耐高溫性,化學性能穩(wěn)定,不易變形,易于清洗且壽命較長,因此,對無機納濾膜材料的研究也越來越受到重視。其中,石墨烯材料因具有獨特的二維層狀結(jié)構(gòu)、表面豐富的含氧官能團、較好的柔韌性、化學穩(wěn)定性良好和較強的親水性等優(yōu)勢,現(xiàn)在已成為了制備納濾膜的首選材料。石墨烯納濾膜緊密的堆積結(jié)構(gòu)雖然可保證對污染物分子具有較高的截留率,但同時也存在通量較低以及在長時間的污染物分離實驗過程中納濾膜污染的問題,這些問題都限制了其在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。為解決上述問題,本課題主要是通過在石墨烯片層間均勻地負載上具備光催化特性的氧化鐵（α-Fe2O3）材料來提升納濾膜的分離性能和抗污性能。具體的研究內(nèi)容如下:（1）針對石墨烯納濾膜通量較低和膜污染的問題,通過真空抽濾法將α-Fe2O3均勻地負載在氧化石墨烯（GO）片層間從而制備出了α-Fe2O3/GO復(fù)合納濾膜。α-Fe2O3的加入可適當?shù)卣{(diào)控納濾膜的片層間距,從而提升分離性能;分離實驗結(jié)果表明,在0.... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－１?ＧＯ／ＡＣ復(fù)合納濾膜的（ａ）示意圖，（ｂ）?ＳＥＭ圖，（ｃ）性能圖［６４］；?ＧＯ／ＳＷＣＮＴｓ復(fù)合納??濾膜的（ｄ）制備過程示意圖，（ｅ）性能圖［６｜］??Ｆｉｇ．?１－１?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ，?（ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ａｎｄ?（ｃ）?ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ?ｏｆ?ＧＯ／ＡＣ?ｃｏｍｐｏｓｉｔ?

?北京化工大學碩士學位論文???分子尺寸相對較大的污染物具有較大的傳輸阻力，因此作用效果較好，截留率較高，??而對分子尺寸相對較小的污染物作用效果較差，截留率偏低。二是靜電相互作用［５６，６７］；??假如納濾膜表面呈負電性，那么便會對表面也呈負電性的污染物分子具有排斥作用，??從而增大傳輸阻力，因此截留率會較高，相反地，會對表面呈正電性的污染物分子具??有吸引作用而減小傳輸阻力，因此截留效果較差。圖１－２便是這兩種作用機理的示意??圖。??Ｑ?Ｑ??參?〇．〇：：：?＾?ｃ．．ｉｘ３〇：?－＾：３?４１?＜?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｓｉｅｖｉｎｇ??？?？?？，戶??＼?＼?〇?ｍ?〇?ｍ??ｑ．．．．．．．參?ｉｎｔｅｒａｃｔｉ〇ｔｌ??Ｈｅａｖ＞?ｍｅｔａｌ?ｉｏｎｓ?？？＊ｉ：?Ｎｅｇａｔｉｖｅ?ｃｈａｒｇｅｓ?〇？：?Ｄ＞ｃｓ??圖１－２納濾膜作用機理示意圖［６５］??Ｆｉｇ．?１－２?Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ１６５１??對一種特定材料的納濾膜，在膜分離過程中這兩種機理可單獨發(fā)揮作用，也可同??時作用。Ｌｉａｎｇ［６８］等人采用溶膠凝膠法以及水熱法制備ＭｇＳｉ／ＲＧＯ復(fù)合樣品，再通過??真空抽濾法在ＰＡＮ支撐膜上制備出了?ＭｇＳｉ／ＲＧＯ復(fù)合納濾膜；實驗研宄結(jié)果表明，??對有機物聚乙二醇（ＰＥＧ）溶液的分離過程便是物理篩分在發(fā)揮作用，靠空間位阻效??應(yīng)降低了?ＰＥＧ的濃度，截留率可達９５％以上，作用機理示意圖如圖１－３?（ａ）所示；??但對有機染料酸性亮藍的分離過程便是兩種機理同時作用，復(fù)合納濾膜對染料的靜電??排斥作用增強了截留效果，使

?９；?｜｜－—?ｎ—■—Ｍ?＿Ｊ�。。椋樨�?＼??ｇｔｋ?ｊｔｔｋ?＿＿?？？？？？？＊■？？．＊？？？？？？？＊磁…：…．》ｙ?＜ｖ？．？？＊？？？．＊？？？？？＊？ｉｉ＾＜ｒｆｉ．ｌｄＳ＾？？＊？？？＊＊？？？？＊＊？ｙ??—．—．，雩「．ｊ?一丨丨＿－＾＆?丨??？?°?°??＾０＾?６０?ｓｈｅｅｔｓ?ｔｈｅ?ｆｉｘ＾ｄ?ｃｈａｒｇＭ?ｏｎ?ＧＯ?ｍ＃ｍｈｒａｉｗ??Ｑ?Ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ?ｔｈ？ｇ？ｌ，＞？ｉｋｋ?—?鉍議、飲游ｄＫ襲也??圖１－３?（ａ）?ＭｇＳｉ／ＲＧＯ復(fù)合納濾膜的物理篩分示意圖［６８］；?（ｂ）?ＧＯ納濾膜的靜電相互作用示意圖??［６９］??Ｆｉｇ．?１－３?（ａ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｓｉｅｖｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＭｇＳｉ／ＲＧＯ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ??ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ?ｍｅｍｂｒａｎｅｓ［６８Ｊ；?（ｂ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｏｆ?ＧＯ??ｍｅｍｂｒａｎｅｓ［６９］??１．２．３納濾膜的性能表征及分離特性??對于納濾膜的性能表征，主要有兩大參數(shù)［４１，４４，５２，６２＞６８＇７（），７１］：？截留率１１，表示納??濾膜對污染物分子或離子的截留程度，反應(yīng)其分離性能，Ｒ＝（ｌ－Ｃｆｉｌｔｒａｔｅ／Ｃｆｅｅｄ）ｘｌＯＯ％；??②通量Ｊ，指在單位時間、單位壓力和單位納濾膜面積上的體積通過量，Ｊ＝ＡＶ／（Ａ＊Ａｔ？Ｐ），??單位為Ｌｉｒ＾Ｋ１?ｂａｒ人對于這兩個參數(shù)，在一定的測

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Reduced graphene oxide/metal oxide nanoparticles composite membranes for highly efficient molecular separation[J]. Khalid Hussain Thebo,Xitang Qian,Qinwei Wei,Qing Zhang,Hui-Ming Cheng,Wencai Ren.  Journal of Materials Science & Technology. 2018(09)
[2]聚硅酸鋁絮凝處理醫(yī)院污水[J]. 宋波,丁保宏.  遼寧石油化工大學學報. 2006(02)



本文編號：3067774