GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析

贾旭超, 王磊, 张慧慧, 杜豆, 王旭东. GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析[J]. 环境工程学报, 2019, 13(2): 282-290. doi: 10.12030/j.cjee.201808090
引用本文: 贾旭超, 王磊, 张慧慧, 杜豆, 王旭东. GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析[J]. 环境工程学报, 2019, 13(2): 282-290. doi: 10.12030/j.cjee.201808090
JIA Xuchao, WANG Lei, ZHANG Huihui, DU Dou, WANG Xudong. Influencing factors of GO/PAN composite forward osmosis membrane preparation and its performance analysis[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(2): 282-290. doi: 10.12030/j.cjee.201808090
Citation: JIA Xuchao, WANG Lei, ZHANG Huihui, DU Dou, WANG Xudong. Influencing factors of GO/PAN composite forward osmosis membrane preparation and its performance analysis[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(2): 282-290. doi: 10.12030/j.cjee.201808090

GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析

  • 基金项目:

    陕西省重点科技创新团队计划2017KCT-19-01

    陕西省重点产业链(群)项目2017ZDCXL-GY-07-02陕西省重点科技创新团队计划(2017KCT-19-01)

    陕西省重点产业链(群)项目(2017ZDCXL-GY-07-02)

Influencing factors of GO/PAN composite forward osmosis membrane preparation and its performance analysis

  • Fund Project:
  • 摘要: 以聚丙烯腈(PAN)为制膜基材,采用界面聚合法制备复合正渗透膜,研究了不同基膜组成、界面聚合条件对复合膜性能的影响及抗污染性能,并进一步添加氧化石墨烯(GO)进行共混改性,优化复合正渗透膜性能。结果表明,最佳基膜组成为,以16%的PAN为聚合物,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂。最佳界面聚合条件为,将基膜浸没在2%的间苯二胺(MPD)水相溶液(pH=9)中120 s,然后与0.1%的均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合反应60 s从而生成活性层,且活性层正面附着,最后于60 ℃下热处理3 min,所得复合膜具有较好的渗透性能。此外,经GO改性后,复合膜表面形成一种具有不同含氧官能团的层层堆叠式GO片层,导致膜的水通量上升了26%,截留率依然保持在99.90%以上,并且复合膜的抗污染能力得到明显提高。
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  • [1] SHAFFER D L, WERBER J R, JARAMILLO H, et al. Forward osmosis: Where are we now?[J]. Desalination, 2015, 356: 271-284.
    [2] KIM C K, KIM J H, ROH I J, et al. The changes of membrane performance with polyamide molecular structure in the reverse osmosis process[J]. Journal of Membrane Science, 2000, 165(2): 189-199.
    [3] RAHIMPOUR A, JAHANSHAHI M, MORTAZAVIAN N, et al. Preparation and characterization of asymmetric polyethersulfone and thin-film composite polyamide nanofiltration membranes for water softening[J]. Applied Surface Science, 2010, 256(6): 1657-1663.
    [4] 肖维溢, 管盼盼, 王铎. 新型聚酰胺复合正渗透膜的制备与表征[J]. 功能材料, 2016, 47(s1): 127-133.
    [5] XU K, FENG B, ZHOU C, et al. Synthesis of highly stable graphene oxide membranes on polydopamine functionalized supports for seawater desalination[J]. Chemical Engineering Science, 2016, 146: 159-165.
    [6] 倪木子, 夏圣骥, 袁方竹, 等. 新型氧化石墨烯膜的制备及去除天然有机物研究[J]. 水处理技术, 2016, 42(8): 40-47.
    [7] 方鹏, 曹兵, 淡宜, 等. 界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜及工艺条件对纳滤膜性能的影响[J]. 高分子材料科学与工程, 2011, 27(10): 1-3.
    [8] 王磊, 呼佳瑞, 苗瑞, 等. 聚酰胺复合纳滤膜的制备与表征[J]. 膜科学与技术, 2014, 34(5): 16-21.
    [9] 谢颂京. 复合反渗透膜的制备研究[D]. 天津: 天津工业大学, 2017.
    [10] 邱实, 吴礼光, 张林, 等. 界面聚合工艺条件对反渗透复合膜性能的影响[J]. 化工学报, 2008, 59(8): 2027-2034.
    [11] GHOSH A K, HOEK E M V. Impacts of support membrane structure and chemistry on polyamide-polysulfone interfacial composite membranes[J]. Journal of Membrane Science, 2009, 336(1): 140-148.
    [12] 汤蓓蓓, 徐铜文, 武培怡. 界面聚合法制备复合膜[J]. 化学进展, 2007, 19(9): 1428-1435.
    [13] 赵卷. 界面聚合法制备分离CO2固定载体复合膜[D]. 天津: 天津大学, 2006.
    [14] 职瑞, 王磊, 王佳璇, 等. 双分离层复合纳滤膜的制备及其性能[J]. 环境工程学报, 2018, 12(6): 1600-1608.
    [15] 黄倩雯, 楚英豪. 氧化石墨烯性质及其应用前景[J]. 四川化工, 2017, 20(6): 30-32.
    [16] ZHANG Y, SU Y, PENG J, et al. Composite nanofiltration membranes prepared by interfacial polymerization with natural material tannic acid and trimesoyl chloride[J]. Journal of Membrane Science, 2013, 429(4): 235-242.
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出版历程
  • 刊出日期:  2019-02-02

GO/PAN复合正渗透膜制备的影响因素及性能分析

  • 1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安 710055
  • 2. 陕西省膜分离重点实验室,西安 710055
  • 3. 陕西省膜分离技术研究院,西安 710055
基金项目:

陕西省重点科技创新团队计划2017KCT-19-01

陕西省重点产业链(群)项目2017ZDCXL-GY-07-02陕西省重点科技创新团队计划(2017KCT-19-01)

陕西省重点产业链(群)项目(2017ZDCXL-GY-07-02)

摘要: 以聚丙烯腈(PAN)为制膜基材,采用界面聚合法制备复合正渗透膜,研究了不同基膜组成、界面聚合条件对复合膜性能的影响及抗污染性能,并进一步添加氧化石墨烯(GO)进行共混改性,优化复合正渗透膜性能。结果表明,最佳基膜组成为,以16%的PAN为聚合物,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂。最佳界面聚合条件为,将基膜浸没在2%的间苯二胺(MPD)水相溶液(pH=9)中120 s,然后与0.1%的均苯三甲酰氯(TMC)进行界面聚合反应60 s从而生成活性层,且活性层正面附着,最后于60 ℃下热处理3 min,所得复合膜具有较好的渗透性能。此外,经GO改性后,复合膜表面形成一种具有不同含氧官能团的层层堆叠式GO片层,导致膜的水通量上升了26%,截留率依然保持在99.90%以上,并且复合膜的抗污染能力得到明显提高。

English Abstract

参考文献 (16)

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