静电自组装PDDA/CMCNa聚电解质复合纳滤膜及其性能

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,通过羧甲基纤维素钠(CMCNa)阴离子聚电解质和聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)阳离子聚电解质层层静电自组装(LbL)制备得到复合纳滤膜.考察了阴离子聚电解质溶液浓度、组装层数对膜表面荷电性、形貌和亲水性等的影响;同时研究了操作条件不同时该纳滤膜对罗丹明B染料分离性能变化.结果表明,CMCNa阴离子聚电解质浓度增大时,膜表面荷负电性和亲水性增强;当PDDA质量浓度为5.0g/L,CMCNa的浓度为2.0g/L,且组装4.0个派对层时,复合膜表面ζ电位约为-70mV,其接触角约为30°;制备的(5PDDA/2CMCNa)5.0-PAN复合纳滤膜,在25℃和0.60 MPa的操作条件下,对0.4×10-3 g/L的罗丹明B截留率达到90%,通量为42L/(m2·h·MPa).

羊毛角蛋白/羟甲基纤维素钠共混膜的制备及力学性能研究

采用溶液共混方法制备羊毛角蛋白/羟甲基纤维素钠共混膜,并通过正交试验设计考察反应物配比、改性剂用量、反应温度、反应时间等因素对共混膜力学性能的影响。试验结果表明:原料配比50:50、山梨醇用量10%、反应时间1h、温度37℃时,共混膜致密均匀、拉伸强度适宜,断裂伸长率最大。扫描电镜结果显示成膜状态良好。

羊毛角蛋白/羟甲基纤维素钠共混膜的结构与性能

采用溶液共混方法制备羊毛角蛋白／羟甲基纤维素钠共混膜，进行含水率、透气率、溶失率的性能测试，并利用红外光谱检测对共混膜的结构进行表征，试验结果表明：力学性能优良的共混膜含水率10％～15％，透气率75～85g／m2·h，溶失率80％～88％，共混原料配比和山梨醇用量对以上性能影响较大，共混时间影响最小。红外光谱分析表明：共混膜内部分子间存在强烈的氢键作用。

新型LDHs基缓释碳源的制备及应用

以羟甲基纤维素钠(CMC)为负电离子,选用4种金属离子(Fe^(3+)、Al^(3+)、Ni^(2+)、Mg^(2+)),以共沉淀法制备4种基于层状双金属化合物(LDHs)的缓释碳源材料.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和缓释性能分析,筛选出释碳量大、稳定缓释的FeNi-LDH-CMC碳源材料.通过响应面实验确定了FeNi-LDH-CMC、聚乙烯醇(PVA)、CMC的最佳质量分数为7.77%、4.02%、1.02%,此时制备的LDHs基滤料释碳系数为4.40,最大COD释放值为320.96 mg·g^(−1).最后构建反硝化生物滤池,对模拟低碳氮比废水进行脱氮处理.结果表明,HRT=3 h时,反硝化滤池对TN平均去除率仅为32.4%,氮负荷为(0.0960±0.0082)kg·m^(−3)·d^(−1) N,而投加LDHs基滤料使滤池TN去除率提高了35.32%—38.46%,氮负荷提高了(0.118±0.0092)kg·m^(-3)·d^(−1) N;在投加LDHs基滤料后,5种反硝化功能基因(napA、narG、nirS、nirK、nosZ)的丰度均有显著增加(P<0.05),提高了反硝化的各个阶段脱氮效率.研究结果表明LDHs基缓释碳源在反硝化滤池中可强化低碳氮比废水深度脱氮,是一种潜在应用于废水深度脱氮的新型材料.