GPs-PVA/MCE多功能杂化膜的制备及性能
2021-11-30宋颖葛圆圆韩玉蓉周覃艺黄来涛周剑
化工进展 2021年11期
宋颖,葛圆圆,韩玉蓉,周覃艺,黄来涛,周剑
(广西大学化学化工学院广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西 南宁 530004)
随着社会经济的快速发展,各类废水急剧增加,对环境和人类健康构成巨大威胁。来自石化、纺织、造纸、印刷和食品工业的油污、合成染料已成为水安全的主要威胁[1-3],迫切需要在废水排放前对其进行净化[4-5]。
吸附法、高级氧化法和膜法等[6-9]已被广泛用于水处理中,其中膜技术因其高效和易于操作越来越受到科学界和工业界的青睐。混合纤维素微滤膜(MCE)是一种常用的商业膜,用于水中微粒及污染物的去除,但是存在截留效果有限、易污染等问题,亟待进一步改进。通过在MCE 基膜上引入活性层是一种行之有效的策略。聚乙烯醇(PVA)是一种含有大量羟基的高分子材料[10],具有成本低、水溶性好、成膜性好和生物相容性好等优势[11-12],是活性层的理想选择,但是PVA 差的热稳定性、高吸湿性和溶胀性限制了其应用。为了改善PVA的性能,纤维素纳米晶体[13]、木质素纳米颗粒[14]、碳纳米管[15]、石墨烯[16]、ZnO 纳米颗粒[17]等微纳材料已用来修饰PVA,但是上述微纳粒子的制备存在制备工艺复杂、条件苛刻、成本高等问题。
地质聚合物,简称地聚物,是以黏土、矿渣、工业废弃物等为主要原料的一种绿色环保的三维网状类分子筛结构的无机聚合物材料,以硅氧四面体和铝氧四面体作为结构单元,具有成本低、环保、强度高、耐高温等优势[18-19]。同时,地质聚合物表面带有大量的硅羟基和铝羟基,可以与PVA表面的羟基形成氢键,以改善PVA活性层的溶胀性能,提升膜对污染物的截留性能,然而相关研究尚未见报道。……
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