膜科学与技术杂志2021年第3期
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- 孔道修饰MOF-808混合基质膜制备及其CO2分离性能
- 利用MOF-808结构中含有易于被取代的甲酸这一特性，选用一种结构中含有丰富含氮基团的羧酸分子，L-组氨酸，对微波法合成的MOF-808纳米颗粒进行了后合成改性修饰，在其孔道中引入了对CO2具有较高亲和力的含氮官能团。进一步采用孔道修饰后的MOF-808（MOF-808-His）与6FDA-DAM复合制备了一种新型混合基质膜，结合气体分离性能测试与膜的微观结构表征系统地分析了孔道修饰对MOF-808/6FDA-DAM混合基质膜CO2分离性能的影响。结果表明，MOF-808孔道内含氮官能团的引入能够明显改善其对CO2的选择性吸附能力，进而提高混合基质膜的CO2/CH4分离性能。当MOF-808-His质量分数为10%时，混合基质膜的CO2渗透通量为764 Barrer，CO2/CH4分离因子为32.4，比纯6FDA-DAM膜分别提高了104%和35%，超过了CO2/CH4分离的Robeson上限。
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- 内嵌碳纳米管层的导电正渗透膜制备及其缓解有机污染的研究
- 针对正渗透（FO）膜的有机污染问题，本文在多孔聚醚砜（PES）载体和聚酰胺（PA）活性层之间嵌入碳纳米管（CNTs）中间层制备导电FO膜的基础上，考察外加电场条件下导电FO膜缓解有机污染的可行性。结果表明，在嵌入CNTs中间层后，相比于常规FO膜，导电FO膜的表面粗糙度由33.85±4.05 nm增加到46.85±6.55 nm，表面电阻由2.1×1012 Ω 大幅降低到 54.7 Ω；导电FO膜的清水通量提升了2.33倍，盐通量与水通量的比值（Js/ Jw）降低4.72倍左右，运行性能显著提升。在未施加电场条件下的有机污染实验表明，导电FO膜的通量衰减率仅比常规FO膜下降了1.9%，而膜面污染物数量没有变化。然而，当施加2 V电场后，导电TFC-FO膜的通量衰减率比常规FO膜下降了10.1%，且膜面污染物的量减少了94.6%。CNTs中间层的引入有效提升了FO膜性能，并且在外加电场的条件下，可以有效缓解有机污染。
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- NiCoP/炭电催化膜的制备及性能研究
- 以煤基炭膜为基膜，采用三电极体系的电化学沉积策略制备了NiCoP/炭电催化膜。通过XRD、SEM、XPS与EDS对NiCoP/炭电催化膜的形貌、结构与元素含量进行了分析，并考察了电催化膜对溴甲酚绿的去除效果。结果表明，NiCoP催化剂均匀担载在煤基炭膜表面；当外加直流电压为2.5 V时，新型NiCoP/炭电催化膜对溴甲酚绿去除率维持在88.46%，表现出良好的染料废水处理性能与可重复使用性能
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- NaY沸石杂化炭膜的制备及气体分离性的研究
- 以聚酰亚胺为前驱体，NaY型沸石为掺杂剂，经成膜和炭化制备了杂化炭膜。采用扫描电镜、X-射线衍射、热重分析、红外光谱分析对膜样品的结构与性质进行了表征。考察了掺杂剂量、渗透温度与渗透压力对炭膜的结构或气体分离性的影响。结果表明：与纯炭膜相比，杂化炭膜在保持高O2/N2选择性的前提下，渗透性显著提高；随着膜内沸石含量的提高，杂化炭膜的渗透性明显提高。由沸石含量为0.5%前驱体经650℃炭化所制备的杂化炭膜，对O2的渗透性达79.5 Barrer，O2/N2选择性达7.5。
