陶瓷膜接枝改性及其在膜蒸餾過程中的應(yīng)用.pdf

1、目前我國淡水資源短缺情況日益嚴(yán)重，而膜蒸餾由于具有操作簡單、分離效率高等優(yōu)點，以及操作溫度較低，由此可利用太陽能和工業(yè)低溫余熱等廉價能源的優(yōu)勢，使其有望成為解決淡水資源緊缺問題的有效途徑。膜蒸餾是一種新興的膜分離技術(shù)，它是基于疏水多孔膜兩側(cè)的蒸汽壓力梯度，在海水和苦咸水脫鹽、水溶液中揮發(fā)性溶質(zhì)脫除、廢水處理等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。盡管膜蒸餾技術(shù)優(yōu)點眾多，但膜材料的性能限制了膜蒸餾過程的廣泛應(yīng)用。因此，制備高性能膜蒸餾用膜，使其能夠長期穩(wěn)定高

2、效的運行且獲得較大的滲透通量，是膜蒸餾技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用所急需解決的問題。
　　在膜蒸餾采用的疏水微孔膜中，最常使用的為有機(jī)膜，主要有聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)和聚偏氟乙烯(PVDF)。與有機(jī)膜材料相比，陶瓷膜具有更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，但由于其不具備疏水性，所以不能直接用于膜蒸餾。
　　本文在課題組前期工作的基礎(chǔ)上，優(yōu)選二甲基二氯硅烷對Al2O3管式陶瓷膜進(jìn)行疏水改性，以此拓展疏水膜材料的來源。在此基礎(chǔ)上，將改

3、性后的陶瓷膜用于氯化鈉水溶液的分離。研究發(fā)現(xiàn)，改性劑成功接枝聚合到陶瓷膜表面;改性陶瓷膜具有良好的疏水性能，且改性前后膜表面形貌和孔徑?jīng)]有明顯變化;實驗測得改性陶瓷膜的液體進(jìn)入壓力(LEP)為0.11MPa。
　　改性后的陶瓷膜應(yīng)用于NaCl溶液的氣隙式膜蒸餾過程時，滲透通量隨溶液溫度和流量的增大時均增大、隨溶液濃度的增大而減小;溶液溫度是影響過程的主要因素;改性陶瓷膜對氯化鈉的截留效果良好。研究結(jié)果證明，二甲基二氯硅烷改性的陶瓷