超滤膜可以有效去除水中的多种污染物,如悬浮颗粒、微生物和大分子有机物等,是废水处理及回用、饮用水安全保障等领域中最具有潜力的技术之一。聚偏氟乙烯(PVDF)是目前最常用超滤膜材料,具有热稳定性和化学稳定性好、易成膜等特点。但PVDF是一种典型的非极性、疏水性高分子材料,制备的膜在运行时水中的有机污染物、微生物以及大分子有机物等极易沉积于膜平面和膜孔隙内,从而降低其分离性能,增加运行成本但PVDF是一种典型的非极性、疏水性高分子材料,制备的膜在运行时水中的有机污染物、微生物以及大分子有机物等极易沉积于膜平面和膜孔隙内,从而降低其分离性能,增加运行成本。
目前,引入亲水性组分(或基团)是提升PVDF膜的亲水性,增强膜的抗污染性能的共识之一常用的亲水性组分(或基团)包括亲水性高分子、两亲性高分子、以及表面亲水的无机纳米材料(无机纳米粒子、碳纳米管和氧化石墨烯)而表面包覆、化学接枝改性和共混是三种引入亲水组分(或基团)的主要方法,其中共混法由于易于成膜而备受关注。近年来,通过共混引入表面亲水、且具有光催化活性、抗菌功能的无机纳米粒子(如TiO2、Ag纳米粒子等),来提升PVDF膜的亲水性能和抗污染性能是构建高性能超滤膜研究的热点之一。
天津津腾实验设备有限公司了解到本文提出将弱可见光响应的La掺杂TiO2-还原氧化石墨烯(La-TiO2-RGO)作为填充组分与PVDF构建共混膜。利用La-TiO2-RGO表面亲水基团提升PVDF膜亲水性和抗污染性能,同时再通过弱可见光激发下La-TiO2-RGO的光催化作用来去除粘附、吸附在膜表面上、孔隙中的大分子有机物和微生物,进一步提升共混膜的抗污染性能和清洗效果,拓展PVDF超滤膜的应用。
(1)采用吸附相反应技术耦合乙醇热还原处理可以获得具有弱可见光催化活性和亲水性的La-TiO2-RGO,热还原温度为160℃时获得的La-TiO2-RGO中Ti3+较少,弱可见光响应特性较弱,亲水性变差。
(2)填充La-TiO2-RGO的PVDF共混超滤膜显现指状孔结构,其共混膜的平均孔径和孔隙率得到了显著提升,因此共混膜也具有较大的水通量、较低的通量衰减速率,最高纯水通量可达171L∙m-2∙h共混膜被污染后若采用先光照处理、再水清洗的方式进行清洗,膜通量的恢复率较高,可达90%以下。
(3) 通过热还原处理温度可以调控La-TiO2-RGO的亲水性和弱可见光响应特性,进而可以调节La-TiO2-RGO/PVDF共混膜的结构和性能。
以上内容仅供参考,内容摘自:弱可见光催化活性La-TiO2-还原氧化石墨烯填充聚偏氟乙烯共混膜的构建。如需咨询购买微孔滤膜,隔膜真空泵,等产品欢迎到天津津腾实验设备有限公司咨询购买相关产品。