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MBR膜行业新科技-氧化石墨烯改性MBR膜

发布日期:2018-11-26


MBR膜行业新科技-氧化石墨烯改性MBR

 

MBR膜本身的制备及膜组件运行中膜污染的控制构成膜技术领域的关键技术 , 因此开发新型分离膜材料, 改进膜结构, 研制具有较稳定通量和分离性能的抗污染膜, 减轻膜应用过程中的污染问题,是膜技术发展的研究方向。抗污染膜使预处理和清洗过程变的简单易行,同时延长了膜的使用寿命 , 降低了膜的运行成本 , 从而降低了膜应用的价格 , 使得膜技术更具有竞争力。如何兼顾膜和膜污染这两大关键技术, 是未来MBR膜厂家要研究考虑的方向,上海泓岳膜作为专业MBR膜厂家一直关注于此。

 

对于MBRPVDF膜改性常用的方法有物理法和化学法,物理法包括共混改性和涂覆改性,化学法有辐照接枝、等离子接枝和表面化学反应等。物理法以操作简便、条件温和而得到广泛研究,常用的改性物质有高分子聚合物如乙烯醇、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯等和无机纳米粒子如 SiO2TiO2MnO2等。有研究表明,碳的纳米粒子如膨胀石墨、石墨烯、氧化石墨烯对于PVDF材质的MBR膜也具有良好的改性效果。

 

石墨烯是由碳原子间以共价键结合的单原子层二维结构,呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料,被称为 21 世纪的“新材料**”。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。氧化石墨烯是石墨烯的一种衍生物,结构中含有大量的含氧官能团,如羧基、羟基、环氧基和羰基等,增加了亲水性和化学活性。因此,氧化石墨烯也具有大的表比面积,高的机械性能,同时亲水性强。目前有关氧化石墨烯在水处理中应用的研究越来越多,如对水中重金属和有机物的吸附等国内外也已有大量关于氧化石墨烯用于PVDF膜改性的探索,并取得了显著的成果。

 

氧化石墨烯可以较好改善原 PVDF 膜的缺点。氧化石墨烯表面含有大量的羧基、羟基、羰基等官能团,加入到 PVDF铸膜液中,提高铸膜液的亲水性,使膜表面有大量的孔产生,PVDF/氧化石墨烯膜的孔隙率增加且均匀的分布在膜的表面,提高了PVDF/GO 膜的渗透率。PVDF/氧化石墨烯膜亲水性比原PVDF膜高减轻了污染物质在膜表面的沉积和吸附,提高了膜通量,PVDF/氧化石墨烯膜的抗污染性能较原 PVDF 膜得到较大的提高, 拉伸强度和导热系数也较原PVDF膜有所提高。

 

氧化石墨烯和聚偏氟乙烯相结合虽然可以改善原膜的一些性能,但是氧化石墨烯不能与 PVDF 很好地结合,两者容易剥离氧化石墨烯的添加量只能维持在 1.5%,过多的氧化石墨烯会导致氧化石墨烯在膜内发生团聚现象,使膜表面形成空腔和盲孔, 不利于提高水通量,降低膜的截留率。现有研究通过加入一些纳米材料进行改善.从这些研究中看出,加入纳米材料之后的复合超滤膜的性能明显得到改善,总的来说用纳米材料独特的性能来改善氧化石墨烯/PVDF膜已经成为一个很好方式,可以根据水处理的需要来决定加入何种纳米材料.纳米材料在膜技术上的运用会有广阔的前景


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