【摘 要】
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含油废水广泛产生于涉油工业和日常生活,成为全球范围内新的挑战.膜分离技术处理含油废水时,油污染是限制分离通量和分离效率的首要问题.制备超浸润、高通量、抗污染的分离膜来实现含油废水(乳化油水和油水混合物)的快速、有效分离己成为处理含油废水公认的有效手段.基于一维纳米材料单壁碳纳米管制备的纳米级厚的超浸润、超薄多孔膜能实现乳化油水的超快、高效分离.得益于其超薄的膜厚度,该类膜展现出高达30,000 L
【机 构】
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,苏州,215123
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含油废水广泛产生于涉油工业和日常生活,成为全球范围内新的挑战.膜分离技术处理含油废水时,油污染是限制分离通量和分离效率的首要问题.制备超浸润、高通量、抗污染的分离膜来实现含油废水(乳化油水和油水混合物)的快速、有效分离己成为处理含油废水公认的有效手段.基于一维纳米材料单壁碳纳米管制备的纳米级厚的超浸润、超薄多孔膜能实现乳化油水的超快、高效分离.得益于其超薄的膜厚度,该类膜展现出高达30,000 Lm-2h-2bar-1的通量.得益于膜表面的化学修饰,该类膜具有优异的抗油污染和自清洁性能.对于原油等高粘度油,许多超浸润材料仍极易被粘附.结合强亲水、吸水性的水凝胶材料和高分离成膜材料构建的离子化水凝胶聚合物能对高粘度油展现出水下超疏、零粘附和抗污染的性质.基于此的网膜能实现原油/水混合物的超快、高效、耐污染分离.仅在重力作用下,分离水通量达到50,000 L m-2h-2,一次分离后水中原油浓度小于1 ppm.
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溶液相转化法是商业化聚合物微孔膜的主要制备方法.成膜过程中聚合物固含量一般在15-20wt％左右.固含量过低时,铸膜液成膜性较差,膜孔隙率较高,力学强度差；或无法成膜.而对于一些反应性聚合物如4-氨基苯并-15-冠-5与氯甲基化聚砜体系在反应过程中,即使固含量较低(5-10wt％)时,由于交联作用也易于形成凝胶态直至成为不溶不熔聚合物,无法采用传统相转化法制膜.本文报道一种反应控制相转化成膜方法,
为了进一步提高PVDF膜的抗压实、耐污染等综合性能,我们通过水解、焙烧和硫酸化方法制备了多孔YxFeyZr1-x-yO2固体超强酸包覆TiO2纳米管(SYFZr-TiNs),然后填充到PVDF中后通过相转化法制备成在膜中拥有众多微反应位的SYFZr-TiNs/PVDF膜.这些膜中的微反应位环境均匀分布在PVDF膜中表现出光催化和超强酸特性,从而可以分解膜表面的有机物、微生物和无机固体悬浮物,并增强
C-H键的活化或氧化始终是有机合成面临的挑战.特别是环己烷液相氧化法制备环己酮和环己醇(KA油),因其转化率低(3-5％)、选择性低(75-80％)、能耗高、高污染,是国际公认的效率最低的大型化工工艺,严重制约了尼龙等相关产业的发展.如何提高环己烷的转化率和KA油的选择性一直是工业界和学术界面临的难题.本文以导电良好多孔金属钛膜作为基膜,采用溶胶凝胶法原位负载VOx纳米结构,构筑VOx/Ti电催化
氧化石墨烯独特的单原子层结构和丰富的含氧官能团为该类膜的制备提供了条件，采用压力过滤自组装法以聚醚砜超滤膜为基体制备了氧化石墨烯膜，并通过分别与乙二胺、丙二胺、间苯二胺交联来控制不同的层间距。运用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、接触角、X射线光电子能谱、X射线衍射等多种手段研究了不同层间距氧化石墨烯膜的结构和性质，表征发现氧化石墨烯膜有良好的叠层结构，并且二胺单体在层间交联形成了稳定的共价键。
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