TiO2–SiO2固體超強(qiáng)酸納米管-聚砜復(fù)合膜及其應(yīng)用的研究.pdf

1、膜技術(shù)在污水凈化過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用,然而,傳統(tǒng)聚砜膜在處理含油廢水中的實(shí)際應(yīng)用卻受到很大的限制,因?yàn)榫垌勘旧碓谟H水性、抗壓實(shí)能力以及抗污染能力方面的存在不足。所以,如何提高聚砜的這些性能有著重要的意義。
　　將無(wú)機(jī)粒子填充到有機(jī)膜中制備出有機(jī)–無(wú)機(jī)復(fù)合膜的方法因其操作簡(jiǎn)單而受到關(guān)注。本文利用了二氧化硅納米管的中空結(jié)構(gòu)、高長(zhǎng)徑比、高比表面積等特性,首先制備出了SiO2納米管,接著在其表面沉積一層TiO2并硫酸化從而得到TiO2-

2、SiO2固體超強(qiáng)酸納米管(STSN),其具有長(zhǎng)徑比的管狀結(jié)構(gòu)能使其沿著聚合物鏈與聚合物之間產(chǎn)生更好的相互作用;同時(shí)其固體超強(qiáng)酸的性質(zhì)能有效的除去膜表面及孔道中的金屬氧化物等固懸,從而延長(zhǎng)膜的使用壽命。同時(shí)STSN的最佳制備工藝被探討并確定:Ti與Si的摩爾比為1:3;硫酸的濃度為1mol/L;硫酸的浸漬時(shí)間為4小時(shí);煅燒溫度為600℃。
　　將STSN添加到聚砜(PSF)膜中通過(guò)相轉(zhuǎn)化方法制備出了STSN/PSF復(fù)合膜,材料的最佳

3、添加量被確定為10％。SEM電鏡圖顯示STSN/PSF復(fù)合膜有著非對(duì)稱的結(jié)構(gòu),它有著致密的起分離作用的表層以及多孔的其支撐作用的支撐層。同時(shí),可以看出STSN被均勻的分散在了聚砜膜中。數(shù)據(jù)顯示STSN/PSF復(fù)合膜有著良好的性能:處理膜過(guò)濾水時(shí)的通量為404L/m2h;水的接觸角為36.5°;膜的拉伸強(qiáng)度為4.803MPa。
　　將STSN/PSF復(fù)合膜進(jìn)行含油廢水的處理實(shí)驗(yàn),以此來(lái)考察膜的長(zhǎng)期使用效果。最佳的操作條件被確定:操作

4、壓力為0.1MPa;操作溫度為25℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示STSN/PSF復(fù)合膜相比于SZP/PSF、SiO2/PSF和PSF膜的性能更加優(yōu)越。當(dāng)使用STSN/PSF復(fù)合膜處理含油量為71.46mg/L的含油廢水時(shí),膜通量為107L/m2h;同時(shí)出水的含油量為4.15mg/L,固懸為4mg/L,均達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(SY/T5329-94)的要求。因此,STSN/PSF復(fù)合膜非常適合用來(lái)處理含油廢水。
　　本文還對(duì)STSN/PSF復(fù)合膜的油–