磁场诱导构建磁性石墨烯/聚偏氟乙烯复合超滤膜及其抗污染性能研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huhaiyan1953
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride, PVDF)是制备分离膜的高分子材料之一,具有力学性能优良、热稳定性优异、耐化学腐蚀等优点。然而由于其具有极强的疏水性,在进行水相分离时,很容易造成膜污染。氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)作为新兴的碳纳米材料,其表面丰富的含氧官能团为PVDF超滤膜的亲水改性提供了新的途径。然而目前采用GO共混改性PVDF超滤膜时,在成膜过程中大量的GO纳米粒子被包埋在膜基体中,不能够有效的“集中”在膜表面,GO纳米材料亲水改性效果得不到充分发挥。针对上述问题,本论文提出“共混-磁场诱导迁移”的复合超滤膜制备方法,首先制备GO/Fe3O4磁性纳米复合材料,然后在膜制备过程中引入磁场,借助磁场对磁性组分Fe3O4的引力作用,促使纳米复合材料向膜表面迁移富集,构建具有亲水及抗污染的GO/Fe3O4改性PVDF超滤膜。本论文的主要研究内容包括以下两个方面:(1)本实验首先利用化学沉积法制备了GO/Fe3O4磁性纳米复合材料。TEM和XRD表征表明本实验成功制备得到了具有立方反尖晶石结构的GO/Fe3O4纳米复合材料;FTIR和XPS表征表明GO/Fe3O4磁性纳米复合材料之间Fe304与GO表面官能团具有很强的相互作用;TGA和VSM表征表明制备的GO/Fe3O4磁性纳米复合材料具有很好的热稳定性和磁性,这为下步磁场诱导制备复合超滤膜的实验打下了坚实的基础。(2)磁场诱导下GO/Fe3O4-PVDF复合超滤膜的制备采用干/湿相转化法并在刮膜过程中施加磁场诱导。形貌、孔隙率和孔径分布表征表明复合膜的孔径和孔隙率都得到了提高;EDS、XPS和EA表征表明复合膜表面的氧元素含量要明显高于膜基体中氧元素含量,反映了磁场诱导可以促使纳米复合材料向膜表面的迁移富集:复合膜的接触角达到了55°,较纯PVDF膜(74.5°)下降了26%,显示了极佳的亲水性;复合膜的水通量达到了595.4 L m-2h-1,较纯PVDF膜(194.6 L m-2h-1)提高了206%,同时保持92%以上的高截留率,显示了优异的分离性能;膜的蛋白粘附力测试表明,复合膜具有很好的阻止蛋白吸附的性能:水通量回复率测试表明,复合膜的通量回复率达到86.4%,显示了优异的抗污染性能。由以上实验结果分析可知,“共混-磁场诱导迁移”的复合超滤膜制备方法是一种新颖有效的提高膜亲水性及抗污染性能的方法。这种方法丰富了无机纳米材料改性超滤膜的方法,拓展了无机纳米材料在超滤膜领域的应用。
其他文献
近年来的研究表明,大气颗粒物可对机体的心血管系统产生不良影响.本文对已有的流行病学和实验室研究结果进行综述,并对大气颗粒物作用机制进行了初步的分析。
产品组合定价是诸多企业销售战略的核心,有利于企业获得更多的消费者剩余,实现规模经济。电信行业是信息产业,有着巨大的沉没成本,产品组合定价可以扩大企业收益,缩减成本,对
<正>宣木瓜是安徽省道地药材,又名皱皮木瓜、铁脚梨,属蔷薇科植物贴梗海棠(Chaenomeles speciasa(sweet)Nakai)的干燥近成熟果实。因产于安徽省宣城市而得名,早在宋代《本草
近来,在我国股市低迷的状况下,管理层抛出了改革IPO(首次公开发行)股票发行制度的议题,有一种观点是恢复曾经采用过固定价格发行制度。在这一背景下,本文通过一种全新的方式
本文建立了房地产需求与供给的状态空间模型,测算了我国房地产基础价值及房地产实际价格对房地产基础价值的偏离程度;识别了我国房地产市场中可能存在的房地产价格泡沫。实证
目的探讨创伤性骨折患者潜在休克的观察与护理体会。方法此次选择在我院医治的52例创伤性骨折患者进行研究,密切观察患者的中心静脉压、尿量、生命体征、皮肤色泽温度与面部
目的为了解与生活环境密切相关水体中军团菌的污染状况。方法根据天津市区的地理分布(加湿器同时考虑家庭居住面积)选择75个监测点,其中,集中式空调冷却水36个,空调冷凝水10
针对某综合废水处理厂新建废水处理复合生物池池壁,采用无粘结预应力混凝土结构,给出了池壁在水压力、土压力、温度作用下的内力计算方法,根据最不利荷载组合进行配筋计算及
针对售后服务市场所反馈的各种汽油发动机异响轴瓦异常磨损案例,对发动机内部轴瓦异常磨损的不同故障表现进行原因分析及措施制定。首先基于售后市场客户使用车辆轴瓦出现的
我国当代话语体系的构建始终遵循马克思主义的发展规律,以实践发展为基础;始终坚持创新的自觉,既突出中华民族特色,又体现时代精神。构建当代话语体系是马克思主义中国化的重