含纳米Fe^0的质子交换膜制备及催化作用研究

为充分利用微生物燃料电池(MFC)阴极中产生的H2O2,同时提高电池的产电性能,在聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸(PVDF-g-PSSA)均聚物中加入自制的磺化Fe^0-rGO纳米颗粒制备出含S-Fe0-rGO的复合质子交换膜,并研究使用该膜的MFC-电Fenton系统的产电性能和阴极对模拟罗丹明B污水的降解能力。结果表明,S-Fe0-rGO纳米颗粒添加质量分数为2.0%时,复合膜综合性能达到为优,水的质量分数达到31.1%,溶胀率达到9.7%,离子交换容量为2.1 mmol/L,质子传导率为60 m S/cm。添加S-Fe^0-rGO质量分数2.0%的复合膜的MFC在电压稳定阶段时阴极对质量浓度10 mg/L的罗丹明B的60 min的降解率达到99.54%,RhB溶液TOC去除率为57.48%。

氧化石墨烯正渗透复合膜的制备与表征

通过制备4种正渗透复合膜:TFC,在聚丙烯腈(PAN)基膜上制备聚酰胺选择层;g TFC,在添加了氧化石墨烯(GO)的PAN基膜上制备聚酰胺选择层;TFG,在聚丙烯腈基膜上制备GO聚酰胺选择层;g TFG,在添加了GO的PAN基膜上制备GO聚酰胺选择层。以研究GO不同的添加位置对正渗透复合膜性能的影响。结果表明,当在PAN基膜中添加质量分数0.3%的GO时其对应的复合膜具有最佳的性能,在FO和PRO模式下相对于传统的复合膜其水通量分别提升了56%和102%,且截盐率都在99%以上;并且当在PAN基膜中添加了GO之后,不仅使复合膜表面平均粗糙度增大而使其表面呈现更加明显的沟壑状,复合膜的断面结构也具有更加明显的指状孔。

新型PEI/PAA复合正渗透膜的制备及性能表征

采用聚乙烯亚胺(PEI)和聚丙烯酸(PAA)分别作为聚阴阳电解质,间苯二胺(MPD)与均苯三甲酰氯(TMC)分别为水相和油相单体,依次采用层层自组装(LBL)和界面聚合的方法对聚丙烯腈(PAN)基膜进行改性,探究层层自组装和界面聚合条件对膜性能的影响,并制备新型复合正渗透膜.得出最佳制备条件为:PAA与PEI的沉积时间为10 min,浓度为1 g·L^(-1),pH分别为9和3,支撑盐浓度为1.5 mol·L^(-1),MPD浓度为20 g·L^(-1),水相沉积时间为2 min,TMC浓度为1 g·L^(-1),界面聚合反应时间为60 s,聚电解质层数为2层,在此条件下制得的复合正渗透膜性能优良.以去离子水作为原液,1 mol·L^(-1) NaCl作为汲取液,水通量最高可达26.12 L·m^(-2)·h^(-1),反向盐通量为13.08 g·m^(-2)·h^(-1),与基膜相比,复合膜的亲水性能明显提高,抗污染性能提高,为正渗透膜的制备提供了新的方法和思路.