準對稱薄層結(jié)構(gòu)無機膜的制備及其正向滲透行為與特性.pdf

1、正向滲透(FO)膜分離技術(shù),由于其低能耗以及高水回收率等特點,在解決水資源短缺和降低能耗等方向上有著獨特的優(yōu)勢,使其在水處理相關(guān)領(lǐng)域和提供綠色能源方面發(fā)揮著越來越重要的作用。
　　半透性的正向滲透膜是影響正滲透過程的關(guān)鍵因素。FO過程對膜要求較為獨特,FO膜的支撐層要求盡可能的薄,活性層要盡可能致密。這樣在FO過程中能保證高的鹽阻隔能力,降低內(nèi)濃差極化現(xiàn)象,保證FO過程具有持續(xù)穩(wěn)定的水通量。
　　溶膠凝膠法制備的SiO2無機

2、陶瓷膜由于其機械強度高、耐高溫和耐酸堿等特點,在滲透汽化等氣體分離領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。其在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用正處于初步探索階段。
　　本課題出發(fā)點在于以不銹鋼網(wǎng)為支撐體,利用溶膠凝膠法,通過逐層沉積制備出一種符合FO技術(shù)要求的無機膜。根據(jù)FO過程對于膜結(jié)構(gòu)的要求,通過優(yōu)化溶膠凝膠制備過程。找出最優(yōu)制備條件,將制備的無機膜進行結(jié)構(gòu)表征和性能測試。掃描電子顯微鏡(SEM)觀察結(jié)果顯示,經(jīng)過四層沉積后,無機膜整體厚度為45μm,硅溶膠

3、附著于不銹鋼網(wǎng)上,呈活性層與支撐層沒有明顯分隔界面的準對稱結(jié)構(gòu),活性層致密性良好。原子力顯微鏡(AFM)觀察結(jié)果顯示無機膜的表面較為平整,粗糙度僅為3.263nm。無機膜的結(jié)構(gòu)特點符合FO膜的要求。
　　在自行設(shè)計的FO反應(yīng)裝置上測試FO無機膜的性能。實驗結(jié)果表明,經(jīng)過四層沉積后,無機膜在FO過程中具備了穩(wěn)定的水通量以及較低的反向鹽通量,這個水通量高于文獻報道的有機聚合膜的FO水通量。最后,將其與HTI商用FO膜和反滲透膜在模擬海