掺杂石墨相氮化碳(g-C3N4)高通量芳香聚酰胺超滤膜制备与表征

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyouzhu
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
超滤作为膜分离技术之一,在蛋白质浓缩、纺织废水中有机物的去除等方面有着广泛应用。膜材料种类较多,聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)具有较好的热稳定性和化学稳定性,是一种很有前景的膜材料。为了提高膜性能,通常利用膜改性的方式来优化膜,共混是一种操作工艺简单的膜改性方法,通过在有机聚合物中参杂无机纳米粒子来制备改性膜。而石墨相碳化氮(g-C3N4)是一种合成简单的二维纳米材料,在膜改性方面具有很好的应用前景。本文讨论了PMIA超滤膜的制备方法,采用相转化法,以PMIA为膜材料,DMAc为有机溶剂,以有机物PVP和无机盐Li Cl为添加剂制备PMIA超滤膜,考察PMIA浓度、Li Cl浓度、PVP浓度以及蒸发时间对超滤膜性能的影响,通过观察膜的微观结构,测试超滤膜的渗透性能、机械性能以获得较好的制膜配比和制作工艺。当PMIA浓度为13 wt.%,Li Cl添加量为4 wt.%,PVP添加量为1 wt.%时获得的较好的渗透性能,此时水通量为191 L/(m2·h),截留分子量为148.7 k Da。在确定较优制膜配比及制作工艺基础上,为进一步优化膜性能,制备了以PMIA为膜材料,石墨相氮化碳(g-C3N4)为添加剂的PMIA/g-C3N4超滤膜。通过接触角、SEM、渗透性能、孔隙率和拉伸试验对共混超滤膜进行了表征,分别探讨了g-C3N4添加量对膜的各项性能的影响。结果表明,随着g-C3N4含量的增加,膜整体变薄,指状孔结构变长,表面皮层更加致密;铸膜液中加入g-C3N4会增加膜表面的亲水性,降低膜的孔隙率,一定比例的g-C3N4的添加能有效提高膜的通量,但过量的添加会影响膜的分离性能。当g-C3N4的添加量为PMIA质量分数的5%时制得的膜整体性能最优,此时纯水通量达到了542 L/(m2·h),是未添加g-C3N4的超滤膜通量的284%,g-C3N4在膜分离领域显现出很好的应用前景。
其他文献
随着国内油田开采程度的不断增加,部分油田产量呈逐年下降趋势,如大庆油田,使得部分原油外输管道进入低输量运行状态。在保证低输量原油管道安全平稳运行的同时,实现管道的节
电商的快速发展带动物流快递行业规模不断扩大,商品运输过程的包装问题越来越成为人们关注的焦点。为了节约资源,提高资源的利用率,包装件循环使用是非常有效的途径。在运输
采用系统生物学和信息生物学的方法,构建生物体全基因组代谢网络有助于从全局的角度出发,研究生物体内代谢途径分布和代谢产物的积累,在指导生物体代谢工程实践和工业应用方
随着传统化石能源的不断消耗以及二氧化碳(CO_2)的大量排放,全球能源危机与环境污染问题日益严重。电催化或光电催化CO_2还原制备一氧化碳(CO)、甲烷(CH_4)、甲醇(CH_3OH)等化学产品和燃料是解决这一问题的有效途径之一。然而,较低的CO_2转化率和含碳产物的选择性使得CO_2还原仍然面临着严峻挑战。因此,开发高性能的催化剂,提高CO_2还原反应的活性与选择性成为了现今能源与环境领域备受
近二十年来,配位聚合物一直是国内外配位化学的主要研究领域,受到多学科领域的广泛关注。配位聚合物具有丰富多彩的晶体结构,在光、电、磁、吸附、催化、传感、环保、医药等
木质纤维素是地球上丰富的可再生资源,充分高效资源化利用这些资源对于治理环境污染、发展生物能源以及维持农业可持续发展意义重大。木质纤维素的微生物分解与转化是其资源
稀土配位聚合物因其具有独特的性质、多样化的结构、特殊的光电磁等效应,引起了研究者的广泛兴趣,并且在磁性材料、发光材料、选择性催化、气体储存与吸附、分离、传感器、主
本论文研究以中原油田东濮凹陷文留地区文38块沙三段为研究对象,在综合参考研究区区域构造背景,充分分析地震、测井各类资料的基础上,通过构造特征研究、地震储层预测以及构
随着我国大量高层建筑和超高层建筑的出现,基础埋置深度越来越深,地下空间规模越来越大。开放式隧道、地铁车站和城市广场等大型项目的数量正在增加。因此,对此合理优化基坑支护结构系统是开发深基坑支护技术行之有效的方法。本文在搜集整理相关文献和勘察资料的基础上,以洛阳火车站地铁车站明挖基坑的支护工程为研究背景,开展了大型深基坑支护体系及专项施工研究。首先,介绍了洛阳地区区域地质背景及工程地质概况,并现场调查
随着科技时代以及计算机应用时代的到来,各种经济数据在公司运营中起到的作用越来越大,如何有效利用好这些数据实现企业指定的经济发展规划,成为许多经济学家以及业内精英重点探讨的问题。伴随着电子信息技术的使用,以及“互联网+”招标采购的推动,招投标活动过程会产生大量的数据,伴随着云计算和新的分析理论的发展,对这些大数据进行加工、分析和建模使大数据的应用成为可能,进而更进一步推动现有的电子招标投标应用。电子