GO@FUM纳米复合正渗透膜的制备及性能研究

通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添加量的增加,膜的粗糙度、孔隙率、亲水性均显著提高。当添加质量分数为0.04%时性能为佳:FO模式下,纯水通量相比未改性的膜提升约35%,反向盐通量下降约49%,且JS/JV最低,表现出更高的选择性;在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,GO@FUM纳米复合正渗透膜表现出更强的抗污染性能。

UIO-66改性聚酰胺正渗透复合膜的制备及性能研究

采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1mol/L氯化钠溶液为汲取液进行渗透性能测试.选取BSA及SA作为污染物进行污染实验,并利用自制探针,借助原子力显微镜(AFM)测定了污染物与膜面的微观作用力.研究发现,相较于原始的聚酰胺复合膜,当UIO-66材料的添加量为0.04wt%时,改性复合膜在FO模式下的纯水通量由10.28L/(m2·h)增大到13.67L/(m2·h),PRO模式下纯水通量由17.68L/(m2·h)增大到20.41L/(m2·h),渗透性能改善效果显著,并具有较好的选择性能.此外,污染实验发现相较于原始膜,改性复合膜的通量衰减趋势较缓且与污染物之间粘附力都较小,说明UIO-66改性聚酰胺复合膜的抗污染性能有所提升.

金属有机框架材料及其改性膜的研究进展

介绍了金属有机框架纳米材料的不同合成方法并对这些方法的优缺点进行了比较。论述了MOFs纳米材料在分离膜中的不同掺杂方式,包括混合基质薄膜、纳米材料复合薄膜、金属有机框架纳米薄片。并简要介绍了金属有机框架掺杂分离膜的应用。分析表明,由于金属有机框架是由金属离子和桥联有机配体组成的具有规整、可调节的孔隙结构的纳米材料,分离膜中掺杂金属有机框架材料能够使得改性膜能够同时拥有较高的渗透性与选择透过性。最后阐述了MOFs膜目前所面临的挑战,并提出了今后的研究方向。