碳纳米管负载层结构对复合膜分离性能的影响研究

• 作者: 周丰 周晓吉 夏雪 李欣 沈耀良 钱飞跃 黄慧敏
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 碳纳米管 微滤膜 过滤 负载层结构 渗透率 吸附作用
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2318-2326
• 页数: 9页
• 分类号: X703.1|TQ028.8
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20171317

摘要

采用过滤涂敷法将多壁碳纳米管(MWCNTs)负载于氧化铝微滤(MF)膜表面,构建了一种新型复合膜.通过系统考察碳管投加量、外形尺寸对表面碳层结构的影响,建立了其与复合膜分离性能的响应关系,为传统MF膜的改进提供了重要参考.结果表明,借助高分子表面活性剂和超声波辅助技术,可以实现碳管在水溶液中的充分分散,这有利于在膜表面形成相对均匀的碳负载层.对于同类型碳管而言,增大负载量对碳层孔径分布和过滤比阻(h)的影响较小.相比之下,使用低长径比(L/D)的碳管可以有效压缩负载碳层中的孔隙尺寸,导致复合膜渗透率降低.而高L/D比碳管在膜表面形成了高度缠绕的蓬松结构,对应的凡值最小.利用负载碳层的吸附作用,复合膜对小分子富里酸(FA)的截留能力与碳管负载量和比表面积呈现正相关,同时,碳层结构的致密程度也是影响FA截留率的重要因素.