2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、缺乏高性能的滲透膜是阻礙正滲透技術(shù)發(fā)展的主要因素。研究證明,親水性添加劑共混能夠有效提高CA正滲透膜性能。目前,有關(guān)添加劑改性CA膜方面的研究缺少系統(tǒng)性和全面性。本文從多方面系統(tǒng)地研究了6種添加劑對(duì)CA正滲透膜性能的影響。主要研究內(nèi)容包括:以醋酸纖維素(CA)為膜材料,分別以ZnCl2、乳酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、SiO2、TiO2和功能化的碳納米管(fCNT)為添加劑,利用相轉(zhuǎn)化法對(duì) CA正滲透膜進(jìn)行共混改性;并利用原子力顯微鏡(

2、AFM)、接觸角測定儀和掃描電子顯微鏡(SEM)考察了添加劑對(duì) CA膜結(jié)構(gòu)和表面特性的影響;以及通過測定不同CA膜的水通量及反向鹽通量,研究了添加劑對(duì)CA正滲透膜分離性能的影響;同時(shí),測定了CA膜在牛血清蛋白(BSA)污染實(shí)驗(yàn)中的通量衰減速率和通量恢復(fù)率,并結(jié)合不同CA正滲透膜表面與污染物BSA之間的微觀作用力,研究了添加劑對(duì)CA膜的抗BSA污染性能的影響。結(jié)果表明:
 ?。?)乳酸和ZnCl2對(duì)CA膜粗糙度無明顯影響;PVP使得

3、CA膜的粗糙度增加了3nm,但不受其含量影響;當(dāng)納米顆粒添加劑fCNT、TiO2和SiO2的含量分別增加到1wt%,2wt%和2wt%時(shí),CA膜中的納米顆粒出現(xiàn)團(tuán)聚作用,使得CA膜粗糙度急劇增大。6種添加劑均能提高 CA膜的表面親水性,而且親水性隨添加劑含量的增加而增強(qiáng),其效果從好到差依次是:fCNT、ZnCl2、TiO2、SiO2、乳酸、PVP。
 ?。?)6種添加劑均可優(yōu)化CA膜內(nèi)部結(jié)構(gòu),使得CA內(nèi)部膜孔增大,指狀孔數(shù)量增多。

4、其中,傳統(tǒng)添加劑ZnCl2的效果最佳;CA膜ZnCl2-2的內(nèi)部膜孔直徑最大,彎曲率最小。與ZnCl2相比,其它5種添加劑改性的CA膜的指狀孔數(shù)量較少。
 ?。?)在提高CA膜的水通量方面,ZnCl2效果最佳,CA膜ZnCl2-2水通量高達(dá)15.7 L/(m2?h),比無添加劑CA膜和商業(yè)CTA膜分別高175%和34%。乳酸和PVP改性的CA膜水通量分別是14.6和10.8 L/(m2?h)。3種納米顆粒添加劑對(duì)CA膜的水通量有提

5、高,但效果不如ZnCl2和乳酸,其通量約為9 L/(m2?h)。6種添加劑均可降低CA正滲透膜的反向鹽通量,其中ZnCl2和3種納米顆粒添加劑的效果最佳,最低可達(dá)0.458 g/(m2?h),其次是PVP,最差的是乳酸。
  (4)3種納米顆粒對(duì)CA膜通量衰減速率降低效果相近且最佳,其次是ZnCl2,最后是PVP和乳酸。納米顆粒改性的CA膜的通量恢復(fù)率均在96%以上,其次是CA膜ZnCl2-2通量恢復(fù)率為96.5%,乳酸-5和PV

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