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电子束辐照制备微孔滤膜

导读:结合真空辅助自组装和电子束辐照,通过两步处理,将咪唑型离子液体,1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐与氧化石墨烯片层进行复合,并通过共价键合制备得到自支撑GO复合膜。


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-07-22 16:28【
天津津腾实验设备有限公司了解发现,现代工业的快速发展和人类对自然资源的过度开发给生态环境造成了日益严重的破坏。工业废水的肆意排放是造成各种生态灾难的罪魁祸首之一,也给人类的生存发展带来了无尽的困扰。工业废水中除含有大量有毒有害物质外,还含有大量具有回收价值的有用物质,因此,工业废水的回收利用对于人类社会和自然环境的可持续发展有着极其重要的意义。在湿法冶金、采矿、金属表面处理等工业生产产生的大量酸性废水中不但含有大量浓度较高的酸,还含有各种重金属离子,具有很强的腐蚀性,给酸性废水的回收处理提出了更高的挑战。

目前,酸性废水的处理
方法主要有沉淀/中和法、焙烧法、蒸馏法、溶剂萃取法、离子交换法和膜分离法。与传统分离技术相比,膜分离技术具有分离效果好、能耗较低、可常温操作、设备相对简单、工艺易于放大等优点。
 
本文天津津腾实验设备有限公司结合化学交联和离子复合法的技术特点,选用一种含不饱和双键的咪唑型离子液体,1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐,作为修饰剂与GO片层在溶液中复合,经真空辅助自组装成GO复合膜,再用电子束辐照引发Cl上的不饱和基团(乙烯基和烯丙基)与GO片层发生化学键合反应,成功制备具有较高机械强度和结构稳定性的自支撑GO复合膜,并将该复合膜应用于FO法回收处理酸性模拟废水的研究。
 
1 原料与试剂
GO分散液为实验室自制,制备方法详见已发表论文;氢氧化钠(分析纯)、盐酸(36%~38%)、氯化钠(分析纯)、三氯化铁(分析纯)、五水合二氯化镉(分析纯)、蔗糖等均购于国药集团化学试剂有限公司;[AVIM]Cl购于中国科学院兰州化学物理研究所; 微孔滤膜(孔径0.45μm)天津津腾实验设备有限公司。实验用水均为去离子水,实验室自制。
 
2 自支撑GO复合膜的机械性能与结构稳定
性在FO分离过程中,滤膜材料不需要承受很大的对外部压力,但需要承受溶液对流剪切力等较弱的外力,所以,FO滤膜在溶液中必须具备一定的机械性能。对于GO膜材料来讲,其在水溶液中极易溶胀,导致片层间的作用力减弱,层间距变大,甚至引起结构崩解,进而丧失膜分离的功能。因此,本文天津津腾实验设备有限公司采用耐静水压测试和测定GO及其复合膜在干、湿态时的层间距变化来评价所得复合膜的机械性能和结构的稳定性。
 
3 结论
本文天津津腾实验设备有限公司利用咪唑型阳离子与GO片层之间的π-π,离子-π作用以及静电作用,经真空辅助自组装得到GO复合膜,其耐静水压性能及结构稳定性得到了提高。用电子束辐照法进一步处理该复合膜引发了Cl的不饱和C=C键和GO片层之间发生化学键合反应,大大提高了复合膜的机械性能和结构稳定性。通过渗透实验证明,经过Cl复合和电子束辐照处理后,GO复合膜的返盐率大幅降低。并以NaCl溶液为渗透液,该复合膜为隔膜,研究了FO法酸回收应用的可能性。结果表明,FO酸回收法的H+渗透系数远大于常规扩散渗析法,且对低浓度酸性废水也具有很高的处理效率。该研究结果为FO技术的应用开辟了新方向。另一方面,因湿态膜的层间距还较大,对重金属离子等的分离选择性不够,在GO复合膜应用于FO法酸回收研究中,其分离因子还较低,不利于H+与料液中其他物质的高效分离。因此,通过一系列物理或化学作用,缩小湿态GO复合膜的层间距,提高其离子选择性,对GO膜的应用以及FO法酸回收研究都具有重要的意义。
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