膜科学与技术杂志2021年第6期
-
- 荷负电中空纤维膜的制备、微结构调控及渗透性能研究
- 本文以聚偏氟乙烯（PVDF）和苯乙烯-马来酸酐钠盐（SMA钠盐）为原料进行共混，经热致相分离技术制备“PVDF/SMA钠盐”中空纤维共混超滤膜，重点考察SMA钠盐的添加量对铸膜液体系成膜过程、膜微结构、亲水性和渗透性能的影响规律。结果表明，随着SMA钠盐添加量的增加，膜截面由球上带网结构逐渐转变为蜂窝孔结构，表明SMA钠盐具有非稀释剂的功效。同时，SMA钠盐与PVDF链段之间发生缠结并沉积在固化的PVDF表面以及膜孔内部，阻碍了PVDF的结晶而降低了膜外皮层厚度，并且提高了膜表面的致密度、荷电性、亲水性，从而提高了渗透性能。当PVDF/SMA钠盐质量比为5/1时，膜纯水渗透率为128.4 Lm-2h-1bar-1，对牛血清蛋白（BSA）的截留率高达96.1%，渗透率恢复率为84.2%。
-
- 天然水背景下残余铝组分分析及其对纳滤膜污染的贡献
- 残余铝虽然已被广泛证实是造成饮用水处理纳滤膜污染加剧的关键污染物之一，但是到目前为止，尚不清楚残余铝中各组分对纳滤膜污染的影响规律和贡献率。本研究根据残余铝的产生机理，在不扰动实际水体初始状态的前提下，有效调控了纳滤进水中残余铝的种类分布，从残余铝的聚合度及其与有机物的络合程度两个方面对膜污染进行分析。结果显示，中高聚态铝（Alb/Alc）的浓度即使在200 μg/L的浓度条件下，也不会对膜污染速率产生明显影响，而低聚态铝（Ala）在50 μg/L的浓度范围内就能显著加剧膜污染。相比于Ala的浓度，Ala与天然有机物（NOM）的络合稳定性对膜污染的影响更为显著。所以，络合稳定性较高的Ala-NOM是造成纳滤膜污染加剧最关键的残余铝形态。
-
- 改进Hummers法制备氧化石墨烯的机理研究
- 本文基于改进Hummers法，在不使用硝酸纳的情况下制备氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO），实验研究了制备过程中氧化剂用量及中温阶段氧化反应时间对GO氧化程度的影响。采用扫描电镜（SEM）对GO样品的形态结构进行表征；傅里叶红外光谱（FT-IR）、X射线能谱分析（EDS）、激光显微拉曼光谱（Raman）对样品的官能团及氧化程度进行分析；热重分析（TG-DTG）对样品进行热稳定性测试。SEM图片显示，氧化剂用量和氧化反应时间在一定程度上影响所制备GO的表面形貌；Raman光谱表明制备的GO具有不同的缺陷密度；FT-IR和EDS分析发现GO表面含丰富含氧官能团，不同GO样品的含氧量在33%-43%之间，C/O在1.9-1.1之间；TGA分析与元素分析结果相关，表明热失重与元素组成有明显的依赖关系，由于氧含量提高，GOc-3具有最大的失重，而GOa-1具有较高的热稳定性。本研究所得的基于改进的Hummers法制备GO的氧化剂用量和氧化时间的结果分析为后续GO功能化改性提供了理论和数据支撑。
