二氧化硅改性反渗透复合膜的制备及性能优化研究

被引量 : 0次 | 上传用户:softguner
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着世界人口快速增长,水资源短缺问题日益严重,可再生水资源的有效利用是解决该问题的重要途径之一。在我国北方部分地区,苦咸水淡化是解决淡水资源短缺问题的有效途径。反渗透膜以其低能耗、高能效、易操作等特点,确立了其在苦咸水淡化领域中的重要地位。其中,薄膜复合膜(Thin Film Composite,TFC)是市场上应用最为广泛的主流商品反渗透膜,然而传统的TFC膜在渗透性和选择性之间存在的权衡限制效应,严重限制了反渗透膜的进一步发展。因此,在不牺牲选择性的前提下构筑具有高渗透性的新型反渗透膜显得尤为重要。通过将纳米粒子引入聚酰胺膜层中对传统的TFC膜进行改性,所制备的纳米薄膜复合膜(Thin Film Nanocomposite,TFN)可在一定程度上克服权衡限制效应的影响。由于单分散二氧化硅(SiO2)具有尺寸均匀、比表面积大、化学稳定性好等优点,在膜技术领域具有广阔的应用前景,但高浓度SiO2改性膜的分离性能较差。为提高改性膜分离性能,本论文对单分散SiO2纳米粒子进行表面氨基化改性并结合氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)构筑具有二维纳米通道的核壳结构,探究改性SiO2及核壳结构纳米粒子在不同负载量、不同尺寸下对反渗透复合膜理化性质、选择透过性的影响,并考察了反渗透复合膜对模拟苦咸水的处理效果。本文主要结论如下:直径为200 nm的单分散SiO2纳米粒子改性反渗透复合膜具有更高的亲水性、表面粗糙度和更低的聚酰胺层交联度。与TFC膜相比,含少量SiO2纳米粒子的改性反渗透复合膜水通量升高至35.49 LMH,脱盐率下降至97%,功能层中缺陷通道较多。提高纳米粒子浓度会增加传质阻力,使改性反渗透复合膜的水通量降低至32.51 LMH,脱盐率升高至98%以上。对SiO2纳米粒子的氨基化改性能够降低聚酰胺功能层中缺陷通道的数量,提高改性反渗透复合膜的脱盐率,但水通量有所降低。提高氨基化SiO2纳米粒子的粒径可以同时提高改性反渗透复合膜的水通量和脱盐率,但是高浓度纳米粒子仍会导致反渗透膜的水通量大幅降低。具有层状纳米通道的SiO2@GO核壳结构不仅减少了聚酰胺功能层中的缺陷通道的数量,核壳结构表面的层状纳米通道还能作为水通道,使改性反渗透复合膜保持高脱盐率的同时具有更高的水通量,且最高可达48.37 LMH。适宜尺寸组合的核壳结构有利于改性反渗透复合膜渗透性能的提升。另外,采用SiO2@GO核壳结构对聚酰胺反渗透复合膜进行改性,还能获得良好的苦咸水处理效果。
其他文献
期刊
生产建设项目水土保持设施验收是水土保持工作的关键一环。与其他类型生产建设项目不同,铁路项目水土保持设施验收工作兼具专业要求和行业要求,有一定特殊性。以太子城至锡林浩特铁路太子城至崇礼段项目为例,从预验收、静态验收、动态验收、专项(自主)验收、初步验收、正式验收等不同阶段,梳理水土保持设施验收内容及要求,总结水土保持设施验收工作经验,以期为客运铁路项目水土保持设施验收工作高效开展提供参考。
随着社会生产力的不断提高,生态环境受到了不同程度的侵害,其中关于水土流失方面的侵害尤为突出,已经成为影响我国生态环境健康发展的重要问题之一。本文阐述了新时代水土保持监督管理的主要任务及现状,分析了存在的主要问题,并且提出了相应治理的对策和方案,以期能够有效提高水土保持监督管理的水平。
随着人口迅速增长和工业化进程飞速发展,全球性水资源危机持续加剧。膜分离技术作为一种高效、节能、操作简便的新型水处理技术,在海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域均获得广泛应用。膜材料的优劣在一定程度上决定了膜分离技术的性能。近年来,纳米材料被大量用于反渗透膜材料的改性。氧化石墨烯(GO)作为一种具有可控的尺寸结构、众多的反应位点、优异的分散性等优点的纳米材料,在膜材料领域受到了广泛关注。本论文采
乡村旅游在我国的发展从最初的资源特色主导、农业产业主导和政府扶持主导过渡到了如今的市场主导,从一定程度上来说顺应了当前游客诉求多元化的趋势,但同时存在游客感知服务质量较低、游客个性化需求难以满足等问题,形成了乡村旅游需求高级化与乡村旅游产品初级化并存的矛盾局面,严重制约了乡村旅游的进一步发展。文章通过问卷调查及面对面访谈相结合的方法获取数据,借助相关理论将定性分析与定量分析相结合,重点对乡村旅游游
目的 研究交锁髓内钉对尺骨鹰嘴横形骨折的固定效果。方法 收集9对新鲜尺骨标本,建立尺骨鹰嘴横形骨折模型,分别利用克氏针张力带、交锁髓内钉修复骨折;分别模拟肘关节屈曲30°、45°和60°下,在肱三头肌腱处施加幅值25 N、均值45 N和频率0.5 Hz循环动态拉力载荷,记录标本在300个循环周期下的骨折位移。结果 屈曲30°时,交锁髓内钉组、克氏针张力带组骨折位移分别为(1.831±0.333)、
<正>作为国家最高行政机关,国务院在1982年以来进行的历次政府机构改革中始终处于先行者的角色,由于国家各级行政机构的管理与设立往往采取上行下效、自上而下的方式,国务院的机构改革成果往往又会给基层政府机构改革起到一个"标杆"作用。也正因为国务院机构改革对于国家整体机构改革的重要示范性,此次国务院实行"大部门体制"改革的做法应该在以下三个方面给省市和基层政府机构改革提供典范和触动。
期刊
废旧钴酸锂(LCO)电池所含金属离子及电解液等物质,如处理不当会对环境造成巨大危害,同时其正极材料中所含锂、钴等金属又是重要的资源,因此对废旧LCO电池正极材料的回收和再利用已迫在眉睫。目前人们主要通过酸浸工艺对LCO正极材料进行回收,但该工艺流程复杂,而且过程中消耗了大量的酸、碱,不仅对设备造成腐蚀,也会对环境造成二次污染。对此,本文探索了废旧LCO正极材料的再生工艺,并对再生的LCO正极材料进
为系统了解我国(本研究主要指中国内地)分析仪器现状及发展趋势,2022年1月至2022年10月,中国仪器仪表学会分析仪器分会通过案头研究、实地走访、深度访谈及问卷调查等方式,获取了近几年全球及我国分析仪器行业发展数据、国内外分析仪器企业营收数据、各部委仪器类专项投入数据及分析仪器产品数据等。通过数据分析可知,我国分析仪器行业收入规模全球第三,对分析仪器的需求位于全球前三,企业人均营收只有头部外企的
<正>茶飨养人是有根据的。以茶人馔,不是现在才在有,自古以来,中国就有"茶食"的说法,原料里包含了茶的糕饼点心统统叫做"茶食",用茶做的菜叫"茗菜",加了茶的粥叫做茗粥。茶是君子,成菜之美,春茶为先,春天里身体最喜欢的一道养人菜。
期刊