氧化石墨烯膜筛分分离强硝酸体系下铀铌锆中铀的性能

1

作者 张东平 黄丽钦 +3 位作者 苏磊 熊远婷 赵峰 陆跃翔 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第3期224-234,共11页

以铀、铌和锆元素为主要成分的废物产生于核燃料元件生产制备过程中,为实现铀的回收再利用,减少放射性废物的排放,采用基于氧化石墨烯膜(GOMs)的膜分离技术,探究强硝酸体系下铀铌锆中铀的分离。制备了六组石墨原材料粒径不同和氧化程度... 以铀、铌和锆元素为主要成分的废物产生于核燃料元件生产制备过程中,为实现铀的回收再利用,减少放射性废物的排放,采用基于氧化石墨烯膜(GOMs)的膜分离技术,探究强硝酸体系下铀铌锆中铀的分离。制备了六组石墨原材料粒径不同和氧化程度不同的GOMs并评价了其筛分分离性能。结果表明:以200目(粒径为75μm)石墨为原材料,于35℃氧化2 h的GOMs产品(200S1)在3 mol/L HNO_(3)溶液中具有较小的层间距,且最能有效实现铀与铌和锆的分离。在200S1膜质量为1.2 mg,溶液酸度为3 mol/L HNO_(3),UO_(2)^(2+)、Nb^(5+)和Zr^(4+)的初始浓度分别为3.7、1.1、1.1 mmol/L的筛分分离条件下,48 h时渗透侧Nb^(5+)浓度(0.40 mmol/L)和Zr^(4+)浓度(0.38 mmol/L)约为UO_(2)^(2+)浓度(0.21 mmol/L)的2倍。Nb^(5+)的渗透速率常数(0.0087 h^(-1))约为UO_(2)^(2+)(0.0011 h^(-1))的8倍,Zr^(4+)的渗透速率常数(0.0080 h^(-1))约为UO_(2)^(2+)的7倍。UO_(2)^(2+)、Nb^(5+)和Zr^(4+)的48 h离子渗透率分别为5.32%、36.39%和34.30%。铌与铀的分离因子α(Nb/U)和锆与铀的分离因子α(Zr/U)可分别达到10.2和9.3。此外,循环实验表明,可通过重复利用200S1膜降低分离成本。本工作为铀铌锆材料中铀的回收提供了全新方法,也可为高放废液中铀的分离提供技术参考。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 铀 铌 锆 筛分分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

改性氧化石墨烯膜处理印染废水的能力与机理 被引量：1

2

作者 孙炜鹏 张海鹏 +2 位作者 刘欣 陈爽 郭逢普 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1372-1381,1392,共11页

在m[硫脲(TU)]∶m[氧化石墨烯(GO)]=1∶2、pH=9、反应温度80℃、反应时间60 min的条件下制备了TU改性GO纳米片(记为TU-GO),将TU-GO在聚醚砜(PES)微孔膜上沉积,制备出TU改性GO膜(记为TU-GOM)。当TU-GOM在PES上的负载量为238.73 mg/m^(2)... 在m[硫脲(TU)]∶m[氧化石墨烯(GO)]=1∶2、pH=9、反应温度80℃、反应时间60 min的条件下制备了TU改性GO纳米片(记为TU-GO),将TU-GO在聚醚砜(PES)微孔膜上沉积,制备出TU改性GO膜(记为TU-GOM)。当TU-GOM在PES上的负载量为238.73 mg/m^(2)时,其对甲基橙(MO)、罗丹明B(Rh B)、亚甲基蓝(MB)的截留率分别为94.01%、87.07%和99.67%。为优化TU-GO对Rh B的截留效果,使用TU和氯化胆碱(Ch Cl)组成低共熔溶剂(DES)制备了改性氧化石墨烯膜(DES-GOM)。在m(TU)∶m(Ch Cl)=1∶2、改性温度90℃、改性时间1 h的最佳条件下,制备的DES-GOM对MO、MB的截留率分别为93.95%、99.24%,对Rh B截留率提升至99.16%。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及拉曼光谱对样品进行了表征,对TU交联GO过程的还原机理和增稳机理进行了分析。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 硫脲 低共熔溶剂 氯化胆碱 水处理技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

还原氧化石墨烯膜负载Co_(3)O_(4)活化过硫酸氢钾降解罗丹明B 被引量：4

3

作者 蔺甜 阎鑫 王嘉玮 《化学工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期24-29,共6页

以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co_(3)O_(4)高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物... 以RGO(还原氧化石墨烯膜)为载体,采用水热法制备RGO/Co_(3)O_(4)高效复合催化剂。通过XRD(X射线衍射仪)、SEM(扫描电子显微镜)和XPS(X射线光电子能谱仪)等手段对复合催化剂的结构、形貌和化学组成等进行表征,并以RhB(罗丹明B)为降解物评价复合催化剂活化PMS(过硫酸氢钾)的反应活性。另外,考察了PMS质量浓度、RhB初始质量浓度、pH值及温度对催化剂活化PMS降解RhB的影响。结果表明:在PMS质量浓度为100 mg/L、RhB初始质量浓度为10 mg/L、pH值为7、温度为25℃时反应18 min对RhB降解率为98%。自由基捕获实验结合ESR(电子顺磁共振)结果表明体系中同时存在SO_(4)^(-·)和HO·2种活性自由基。循环实验结果显示催化剂经过5次循环使用后对RhB的降解率仍保持90%以上,显示优异的循环稳定性。 展开更多

关键词 还原氧化石墨烯膜 Co_(3)O_(4) 过硫酸氢钾 罗丹明B 高级氧化技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

界面自组装法制备高性能氧化石墨烯膜 被引量：3

4

作者 李振环 张永志 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期7-11,共5页

为制备可靠、精确的分子筛氧化石墨烯(GO)膜,克服基于厚度调控的抽滤自组装GO膜分离性能提升和通量减小之间的矛盾关系,采用界面自组装法,制备了具有更加紧密层间结构的GO膜,并对其性能进行了表征。实验结果表明:与抽滤自组装法制备GO... 为制备可靠、精确的分子筛氧化石墨烯(GO)膜,克服基于厚度调控的抽滤自组装GO膜分离性能提升和通量减小之间的矛盾关系,采用界面自组装法,制备了具有更加紧密层间结构的GO膜,并对其性能进行了表征。实验结果表明:与抽滤自组装法制备GO膜相比,界面自组装法可以实现更加紧密的层间结构;在化学环境相似的条件下,界面自组装膜的层间距可达0.75 nm,较抽滤自组装膜减小了0.10 nm左右;成膜机理和速率是GO膜层间结构的主要影响因素。将该膜用于金属离子水溶液的截留实验,结果表明:界面自组装GO膜对Mg^(2+)的截留率可达70%左右,是抽滤自组装膜的1.3倍。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 界面自组装 紧密层间结构 脱盐

在线阅读 下载PDF 职称材料

高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进展 被引量：4

5

作者 李智超 郑瑜 +1 位作者 张润楠 姜忠义 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2370-2380,共11页

水资源短缺与水污染是21世纪人类面临的共同挑战之一。膜技术具有低能耗和低成本等优点,是一种绿色高效的水处理技术。氧化石墨烯具有分子级的厚度和优异的化学稳定性,是一种优异的二维膜材料,在水处理膜领域具有重要应用前景。综述了... 水资源短缺与水污染是21世纪人类面临的共同挑战之一。膜技术具有低能耗和低成本等优点,是一种绿色高效的水处理技术。氧化石墨烯具有分子级的厚度和优异的化学稳定性,是一种优异的二维膜材料,在水处理膜领域具有重要应用前景。综述了氧化石墨烯膜在水处理领域的研究进展,针对膜技术面临的通量低和膜污染的挑战,以氧化石墨烯膜通道和表面构建中的介尺度问题为重点,探讨了不同尺度插层材料对氧化石墨烯膜通道结构与分离性能的影响,并分析了氧化石墨烯膜抗污染表面构建策略及对不同尺度污染物的抗污染机制。最后,对高通量抗污染氧化石墨烯膜研究进行了总结和展望。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 高通量 抗污染 介尺度 水处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

电泳沉积法制备氧化石墨烯膜的微动电接触性能 被引量：3

6

作者 龚聪煜 刘善邦 +2 位作者 曹中清 聂裕宸 蔡振兵 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期227-236,共10页

目的研究氧化石墨烯膜在不同表面粗糙度条件下的微动电接触性能。方法采用金属铜为基底,使用不同粒度的砂纸进行处理,制备不同表面粗糙度的试样。通过电泳沉积法在不同粗糙度的铜表面制备氧化石墨烯膜。通过微动电接触试验装置,研究氧... 目的研究氧化石墨烯膜在不同表面粗糙度条件下的微动电接触性能。方法采用金属铜为基底,使用不同粒度的砂纸进行处理,制备不同表面粗糙度的试样。通过电泳沉积法在不同粗糙度的铜表面制备氧化石墨烯膜。通过微动电接触试验装置,研究氧化石墨烯膜在不同表面粗糙度条件下的微动电接触性能。采用拉曼光谱仪分析氧化石墨烯膜的沉积情况。使用白光干涉仪、扫描电镜及能谱仪对磨痕形貌、磨损体积和成分进行分析。结合摩擦因数及接触电阻,分析氧化石墨烯膜在微动磨损下的电接触性能。结果表面粗糙度为1.51、1.27μm时,氧化石墨烯膜的D峰和G峰强度高于其他试样。在室温条件下,接触电阻最低可降至10 mΩ,且更加稳定。与未处理试样相比,摩擦因数减少的最大幅度为50%,从0.46减少至0.23(Ra=0.88μm);磨损体积减少的最大幅度为90%,从6.28×10^(5)μm^(3)减少至6.40×10^(4)μm^(3)(Ra=1.27μm)。在100℃时,接触电阻基本不超过200 mΩ,摩擦因数增加至0.51及以上,磨损体积增加至1.45×10^(5)μm^(3)及以上。表面粗糙度为1.51、1.27μm的试样磨损体积明显低于其他两个表面粗糙度的试样。在200℃时,接触电阻最终超过了400 mΩ,摩擦因数不低于0.49,磨损体积增加至4.05×10^(5)μm^(3)及以上。结论氧化石墨烯膜在表面粗糙度为1.51、1.27μm时的沉积效果较好。氧化石墨烯膜能显著降低接触电阻、摩擦因数和磨损体积。高温下,接触电阻和摩擦因数上升,磨损加剧。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 电泳沉积法 微动磨损 电接触 表面粗糙度 高温

在线阅读 下载PDF 职称材料

多层氧化石墨烯膜的结构、性能及在水处理中的应用进展 被引量：23

7

作者 姚庆达 温会涛 +3 位作者 杨长凯 梁永贤 王小卓 但卫华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15047-15058,共12页

工业废水对环境的污染和人体的危害日趋严重,该问题亟待处理。在众多污水处理方法中,膜分离因选择性强、分离性能高而受到广泛应用。膜分离主要利用尺寸筛分和静电排斥原理进行超滤、纳滤、反渗透和正渗透等,但传统的膜材料如偏聚氟乙... 工业废水对环境的污染和人体的危害日趋严重,该问题亟待处理。在众多污水处理方法中,膜分离因选择性强、分离性能高而受到广泛应用。膜分离主要利用尺寸筛分和静电排斥原理进行超滤、纳滤、反渗透和正渗透等,但传统的膜材料如偏聚氟乙烯、聚砜、聚酰胺等存在污染物截留率低、机械强度差、耐氯性差等缺点,使膜技术面临巨大的难题与挑战。近年来,石墨烯的研究热潮推动了高分子膜材料的高速发展,氧化石墨烯(GO)优越的性能使GO分离膜成为备受关注的研究热点之一,利用GO纳米片组装的多层结构在增强膜分离性能方面显示出巨大的潜力。与GO改性的常规分离膜不同,多层GO膜物理力学性能和化学稳定性更高,并可通过结构设计如层数、氧化程度、改性状况、层间距等来改善分离效果。多层膜的渗透性与分离层的层数有关,膜层数增加可以提高膜的抗穿透性和选择性;石墨烯的氧化程度决定了GO的层数、亲水性和电荷性质,还原程度的增加有利于膜渗透性的提升,氧化程度则有利于分离性能的提升;可以通过改变电荷性质对GO膜进行改性,从而增强GO与目标分子或离子的相互作用。GO纳米通道的结构则影响着水分子的形态和运输,利用分子动力学可模拟和预测多层GO膜的分离性能。本文简要介绍了多层GO膜的制备方法,探讨了结构控制与GO膜分离性能的关系,详细介绍了GO膜的层数、氧化程度、改性、层间距对分离性能的影响,并通过分子动力学对多层GO膜分离进行模拟分析;展望了其在水处理领域面临的机遇与挑战。 展开更多

关键词 水处理 膜分离 多层氧化石墨烯膜 性能控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯膜对染料和盐的去除特性 被引量：2

8

作者 张佩琳 张薛 王晓慧 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期56-60,共5页

氧化石墨烯(GO)膜能通过吸附去除染料和盐,但其通量往往较低。本研究通过过滤制备多壁碳纳米管夹层,再在其上过滤制备GO层,形成三层的MCG膜,夹层的存在极大提高膜的渗水性和通量。随着GO用量的增加,MCG的截留率增大,但通量降低。最优的G... 氧化石墨烯(GO)膜能通过吸附去除染料和盐,但其通量往往较低。本研究通过过滤制备多壁碳纳米管夹层,再在其上过滤制备GO层,形成三层的MCG膜,夹层的存在极大提高膜的渗水性和通量。随着GO用量的增加,MCG的截留率增大,但通量降低。最优的GO用量推荐为217 mg/m^(2),该膜通量约为180 L/(m^(2)·h),对亚甲基蓝的截留率大于95%,对硫酸钠的截留率低于20%,能起到较好的染料与盐的分离效果。MCG对不同带电性染料的去除率略有不同,说明GO层官能团的共价键吸附对染料去除发挥主要作用,静电排斥能在一定程度上促进染料截留。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 夹层 染料 盐

在线阅读 下载PDF 职称材料

二维相关红外光谱法探究DMSO在氧化石墨烯膜中扩散机理 被引量：1

9

作者 郭雯霁 陈建波 +1 位作者 孙素琴 周群 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期214-215,共2页

借助二维相关红外光谱法可以从一系列红外光谱图中提取有效信息。利用时间依赖衰减全反射红外光谱的二维相关光谱,得到二甲基亚砜(DMSO)在氧化石墨烯膜中扩散时,分子存在形态和分子间相互作用的变化过程,更为深入了解了这种极性分子在... 借助二维相关红外光谱法可以从一系列红外光谱图中提取有效信息。利用时间依赖衰减全反射红外光谱的二维相关光谱,得到二甲基亚砜(DMSO)在氧化石墨烯膜中扩散时,分子存在形态和分子间相互作用的变化过程,更为深入了解了这种极性分子在氧化石墨烯膜中的扩散机理。结果表明,当DMSO扩散进入氧化石墨烯片层中的纳米通道后,首先它是以单体形式存在,而随着扩散进入纳米通道内的DMSO越来越多,DMSO逐渐开始出现二聚体形式。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 DMSO 二维相关红外光谱 衰减全反射红外光谱

在线阅读 下载PDF 职称材料

高通量氧化石墨烯膜制备及渗透汽化处理废水 被引量：4

10

作者 王子恒 孙佳伟 +4 位作者 宁小钢 徐向平 边文海 秦英哲 李娜 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期155-163,共9页

为处理化工过程产生的浓盐废水,采用渗透汽化法处理含挥发性有机物的高浓盐水和制备淡水。通过压力辅助自组装法,利用聚乙烯醇插层和戊二醛交联制备高性能氧化石墨烯层状膜。结果表明,膜具有高度稳定的物化结构、高水通量和良好的脱盐... 为处理化工过程产生的浓盐废水,采用渗透汽化法处理含挥发性有机物的高浓盐水和制备淡水。通过压力辅助自组装法,利用聚乙烯醇插层和戊二醛交联制备高性能氧化石墨烯层状膜。结果表明,膜具有高度稳定的物化结构、高水通量和良好的脱盐性能。在85℃下处理质量分数为10%的NaCl溶液,水通量达98.2 kg·m^(-2)·h^(-1),盐截留率达99.99%。对含复杂成分的有机含盐废水经过渗透汽化处理,化学需氧量(COD)和氨氮含量大幅度降低,能有效脱除废水中的微量汞。该膜具有良好的耐污染性和耐酸性环境,是具有良好应用前景的水处理膜材料。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 渗透汽化 废水处理 水通量 截留率

在线阅读 下载PDF 职称材料

离子化氨基酸对氧化石墨烯膜渗透汽化过程中水选择性渗透的影响

11

作者 董淑蕊 赵笛 +1 位作者 赵静 金万勤 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期387-394,共8页

在氧化石墨烯(GO)膜通道内引入离子化基团,可通过静电作用吸附更多的水分子,有望实现更高效的水分子渗透。研究采用真空抽滤方法将离子化的碱性氨基酸赖氨酸(Lys)引入GO膜内,通过共价交联制备出Lys(Na^(+))-GO复合膜。赖氨酸分子两端的... 在氧化石墨烯(GO)膜通道内引入离子化基团,可通过静电作用吸附更多的水分子,有望实现更高效的水分子渗透。研究采用真空抽滤方法将离子化的碱性氨基酸赖氨酸(Lys)引入GO膜内,通过共价交联制备出Lys(Na^(+))-GO复合膜。赖氨酸分子两端的氨基与GO可交联形成C–N共价键,从而对膜结构进行调控使其更加规整有序,并将离子化羧酸根引入氧化石墨烯通道中。相比于未离子化的赖氨酸,离子化的赖氨酸中荷负电的羧酸根通过静电作用提高了与水分子的作用力,增强了膜的亲水性。通过物理结构和化学结构调控的协同作用,面向不同的水/醇分离体系, Lys(Na^(+))-GO复合膜的渗透通量和分离因子得到同时提升。在40℃下,对质量分数90%的乙醇/水、正丁醇/水以及异丙醇/水体系进行渗透汽化测试, Lys(Na^(+))(10)-GO膜(抽滤溶液中Lys(Na^(+))与GO的质量比为10)的渗透通量分别达到882、2461和1127 g/(m^(2)·h),渗透侧水的质量分数分别达到95.38%、99.11%和99.42%。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 离子化氨基酸 亲水改性 水/醇分离 渗透汽化

在线阅读 下载PDF 职称材料

分子桥连构筑氧化石墨烯膜及其吸附性能研究

12

作者 高亚辉 孙玉宇 +6 位作者 黄晶晶 王芳 鲁照帅 刘晓煊 朱欣荣 郝程倩 汤玲玲 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期84-88,共5页

基于一种分子桥策略制备了稳定的氧化石墨烯(GO)膜,通过分子中的胺基与GO片交联形成短链分子桥,以抵抗膜的膨胀倾向;再添加壳聚糖形成界面长链分子桥,将GO片粘附到多孔基材上,以增强膜的机械强度。运用一级动力学、二级动力学和颗粒内... 基于一种分子桥策略制备了稳定的氧化石墨烯(GO)膜,通过分子中的胺基与GO片交联形成短链分子桥,以抵抗膜的膨胀倾向;再添加壳聚糖形成界面长链分子桥,将GO片粘附到多孔基材上,以增强膜的机械强度。运用一级动力学、二级动力学和颗粒内扩散模型考察了所制备GO膜对水中Cu^(2+)的吸附能力。结果表明,GO膜对Cu^(2+)的吸附过程符合二级动力学模型,在15min左右达到吸附速率平衡;颗粒内扩散是吸附过程的一部分,但不是控制吸附速率的唯一步骤。该研究为稳定GO膜的制备和在水环境领域的应用提供了一种通用、可扩展的新方法。 展开更多

关键词 分子桥 氧化石墨烯膜 长链分子桥 短链分子桥 吸附

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯膜在浓盐水分离领域的应用研究

13

作者 陆魁 方小琴 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期85-88,共4页

随着工业废水资源化利用的发展,膜分离技术由于其分离效率高、占地面积小以及易于操作管理等优点,成为废水资源化利用过程中不可或缺的工艺技术。而氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物,具有超高的水通量、可控的层间距以及优异的分离性能,广... 随着工业废水资源化利用的发展,膜分离技术由于其分离效率高、占地面积小以及易于操作管理等优点,成为废水资源化利用过程中不可或缺的工艺技术。而氧化石墨烯作为石墨烯的衍生物,具有超高的水通量、可控的层间距以及优异的分离性能,广泛应用于海水淡化和污水处理等领域。为探究氧化石墨烯膜对工业实际浓盐水的分离效果,对氧化石墨烯膜的制备及分离效果进行了探究。实验结果表明,以13.81 mg/m^(2)制备氧化石墨烯膜为最佳,制备的氧化石墨烯膜对0.6 mol/L的氯化钠溶液具有20.43%的截留率,对0.2 mol/L的硫酸钠溶液具有25.49%的截留率,对实际工业浓盐水SO_(4)^(2-)和Cl^(-)分别具有17.98%~19.83%和21.23%~23.33%的截留率。制备的氧化石墨烯膜,在较低的压力作用下,能够展现出较好的分离能力,是一种具有良好应用前景的水处理膜材料。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 浓盐水 截留率

在线阅读 下载PDF 职称材料

聚多巴胺-氧化石墨烯-碳纳米管层状复合脱盐膜的制备及性能稳定性研究 被引量：1

14

作者 魏杨扬 高学理 +3 位作者 王剑 王小娟 高从堦 张雨山 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期25-29,40,共6页

二维纳米材料氧化石墨烯(GO)可通过层层堆叠成膜、构建层间毛细孔道,用于脱盐应用。然而,GO膜在运行过程中的渗透性能及其稳定性都有待提升。以亲水的碳纳米管(CNTs)为改性物,在聚多巴胺(PDA)修饰的基膜上交替喷涂多层GO(MLGO)和CNTs,... 二维纳米材料氧化石墨烯(GO)可通过层层堆叠成膜、构建层间毛细孔道,用于脱盐应用。然而,GO膜在运行过程中的渗透性能及其稳定性都有待提升。以亲水的碳纳米管(CNTs)为改性物,在聚多巴胺(PDA)修饰的基膜上交替喷涂多层GO(MLGO)和CNTs,制备出了多元层状复合脱盐膜。当MLGO-CNTs的单位面积质量为72 mg/m^(2)时,复合膜在5 bar操作压力下对1 g/L Na_(2)SO_(4)溶液的盐截留率最高达到92.8%,水通量最高可达到4.8 L/(m^(2)·h·bar),较PDA-MLGO膜提高了71.4%。在400 h的连续错流过滤实验中,复合膜的水通量稳定性高于PDA-MLGO膜。CNTs的管内空间和MLGO-CNTs组装间隙为复合膜引入了有效的渗透通道。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 碳纳米管 喷涂 脱盐

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯辅助的超分子骨架膜用于水包油型纳米乳液的高效分离

15

作者 章玥 李豹 吴立新 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第5期28-32,共5页

制备可以同时高效且高通量地处理纳米乳液的超浸润材料仍然具有挑战。为此,本文提出了一种通过在超分子骨架纳米片上修饰氧化石墨烯以增强亲水性的策略。通过将两种具有片状形态的材料连续抽滤于商业基质上,可制备得到氧化石墨烯辅助的... 制备可以同时高效且高通量地处理纳米乳液的超浸润材料仍然具有挑战。为此,本文提出了一种通过在超分子骨架纳米片上修饰氧化石墨烯以增强亲水性的策略。通过将两种具有片状形态的材料连续抽滤于商业基质上,可制备得到氧化石墨烯辅助的超分子骨架复合膜,并用于分离具有纳米尺寸液滴的水包油乳液。骨架一方面通过均匀的纳米孔拦截乳液中分散的微小液滴,另一方面也通过带负电的表面提供静电相互作用来驱动破乳过程发生。具有良好亲水性的氧化石墨烯赋予膜材料改善的亲水能力和水合层。该复合膜具有纳米级的截留尺寸、带负电的表面和水下疏油性,并且还获得了高的水通量和耐油污染性。基于尺寸筛分和破乳效应,该复合膜可有效地去除分散在水包油乳液中由非离子、阴离子和阳离子表面活性剂稳定的纳米油滴。特别是对于离子型乳液,在分离后动态光散射未检测出残留液滴。滤液中总有机碳含量小于10 ppm,对应着大于99.9%的分离效率,优于许多国家和组织的标准。在各种乳液的分离过程中,复合膜表现出较高的分离渗透性,约为原始骨架膜的3.5倍。此外,具有防污效果的复合膜获得了较高的通量回收率,通过简单的水洗处理即可实现5次具有稳定分离性能的循环。该复合膜在重复使用过程中没有组分损失,在150℃内具有热稳定性,并能抵抗腐蚀性化学环境。在本工作中,我们试图将具有不同结构特性和表面特性的两种组分结合,通过简单的方法制备复合膜,并在功能协同作用下实现水包油型纳米乳液的高性能分离。 展开更多

关键词 超分子骨架 氧化石墨烯复合膜 破乳 纳米乳液 高效分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯复合膜的制备及其在水体中脱除染料的性能 被引量：5

16

作者 韩娜 王孟璐 +1 位作者 寇晓慧 张兴祥 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期1-7,共7页

为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO_(2)),采用真空辅助过滤法制备了TiO_(2)/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装... 为同时提高氧化石墨烯(GO)膜的稳定性及分离性能,以戊二醛为交联剂,引入聚乙烯醇(PVA)和二氧化钛(TiO_(2)),采用真空辅助过滤法制备了TiO_(2)/GO/PVA复合膜,通过SEM、TEM、FTIR、XRD对复合膜的形态结构进行表征,并通过接触角仪、错流装置和超声实验测试膜对染料的分离性能及稳定性。结果表明:随着TiO_(2)添加量的增大,TiO_(2)/GO/PVA复合膜的层间距从0.68 nm增加到0.78 nm,水接触角由53.2°降低为48.0°;在错流过滤条件下,TiO_(2)质量分数为2%的TiO_(2)/GO/PVA复合膜分离性能最优,且在长时间连续运行过程中表现稳定,对苋菜红和甲基蓝的截留率保持在99.4%以上,通量最高可达12.14 L/(m^(2)·h·bar)(1 bar=0.1 MPa),且该复合膜具有良好的结构稳定性。 展开更多

关键词 氧化石墨烯膜 二氧化钛 聚乙烯醇 稳定性 染料分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯分离膜的制备及其水处理领域的应用进展 被引量：14

17

作者 刘阳 顾平 张光辉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4151-4159,共9页

氧化石墨烯优越的物理化学性能和膜技术的广泛应用使氧化石墨烯分离膜成为解决水环境污染和水资源短缺问题最具潜力的手段之一。本文简要介绍了氧化石墨烯分离膜的概念、分类和制备方法,在氧化石墨烯分离膜的制备方法中,表面改性的氧化... 氧化石墨烯优越的物理化学性能和膜技术的广泛应用使氧化石墨烯分离膜成为解决水环境污染和水资源短缺问题最具潜力的手段之一。本文简要介绍了氧化石墨烯分离膜的概念、分类和制备方法,在氧化石墨烯分离膜的制备方法中,表面改性的氧化石墨烯膜和氧化石墨烯杂化复合膜的相关研究报道比较多;梳理了最近几年氧化石墨烯分离膜在水处理领域的应用研究,主要包括重金属的去除、脱盐、抗菌、油水分离、染料脱色以及天然有机物的去除。详细介绍了氧化石墨烯分离膜的独特分离性能和分离机理,氧化石墨烯能够改善原有聚合物膜的某些性能,比如提高水通量、污染物截留率、膜的机械强度和抗污染性等,分离机理主要为尺寸筛分机制和电荷效应。最后,展望了氧化石墨烯分离膜在水处理领域未来的发展和面临的挑战。 展开更多

关键词 氧化石墨烯分离膜 水处理 膜制备 膜分离机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

致孔剂对氧化石墨烯改性聚砜复合超滤膜结构和性能的影响 被引量：4

18

作者 李丽华 胡朝武 +1 位作者 马明明 金文杰 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期39-44,共6页

分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)、聚乙二醇(PEG-400)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)为致孔剂,采用浸没沉淀相转化方法制备了4种不同的聚砜/氧化石墨烯(PS/GO)复合超滤膜,并通过扫描电镜表征、水通量和通量恢复率测... 分别以聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)、聚乙二醇(PEG-400)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十二烷基硫酸钠(SDS)为致孔剂,采用浸没沉淀相转化方法制备了4种不同的聚砜/氧化石墨烯(PS/GO)复合超滤膜,并通过扫描电镜表征、水通量和通量恢复率测试等手段,研究了致孔剂种类及用量对PS/GO复合超滤膜结构、分离性能和抗污染性能的影响作用.结果表明:4种致孔剂均可在不同程度上促进PS/GO复合膜孔结构的进一步发展,提高复合膜的水通量和通量恢复率,降低膜污染阻力.其中CTAB的影响作用最大,在截留率基本保持不变的前提下,可显著提高膜的水通量.当CTAB质量分数为2%时,膜污染阻力最小,膜抗污染性能显著增强. 展开更多

关键词 浸没沉淀相转化 氧化石墨烯改性聚砜超滤膜 致孔剂 分离性能 抗污染性能

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯/改性碳纳米管复合膜的制备及其分离水中Pb^(2+)的效果 被引量：2

19

作者 王艳春 曾效舒 +2 位作者 袁秋红 敖志强 沈佐健 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第10期33-37,102,共6页

以改进Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)和氧化改性碳纳米管(CNT)为原料,按照不同质量比混合后,通过超声分散→离心→真空抽滤制备了氧化石墨烯/改性碳纳米管复合膜,分析了复合膜的结构、组成和形貌,并测试了该复合膜分离水中Pb^(2+)的效... 以改进Hummers法制备的氧化石墨烯(GO)和氧化改性碳纳米管(CNT)为原料,按照不同质量比混合后,通过超声分散→离心→真空抽滤制备了氧化石墨烯/改性碳纳米管复合膜,分析了复合膜的结构、组成和形貌,并测试了该复合膜分离水中Pb^(2+)的效果。结果表明:该复合膜的结构呈片层状,改性CNT进入GO的层间使其层间距增大,且增加了膜层缺陷;当GO和改性CNT的质量比由1…2增至1…0时,复合膜的Pb^(2+)截留率由85%快速增至99%以上,水通量则由550×10^(-5) L·m^(-2)·h^(-1)·Pa^(-1)降至35×10^(-5) L·m^(-2)·h^(-1)·Pa^(-1);GO和改性CNT质量比为1…1时制备的复合膜性能较佳,Pb^(2+)截留率达到99%以上,水通量达到518×10^(-5) L·m^(-2)·h^(-1)·Pa^(-1)。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 改性碳纳米管 氧化石墨烯/碳纳米管复合膜 重金属离子

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧化石墨烯基17β-雌二醇复合膜的制备和表征 被引量：1

20

作者 李颖 朱小雪 +1 位作者 张纪梅 刘文博 《天津工业大学学报》 北大核心 2017年第3期16-21,共6页

为了提高检测雌激素类内分泌干扰物的响应速度、检测灵敏度,提出一种雌激素类内分泌干扰物的分子印迹杂化材料的制备方法.以氧化石墨烯为载体,成功制备出氧化石墨烯基分子印迹聚合物复合膜(GOMIP),其厚度约为3.707 nm.通过红外光谱(FTIR... 为了提高检测雌激素类内分泌干扰物的响应速度、检测灵敏度,提出一种雌激素类内分泌干扰物的分子印迹杂化材料的制备方法.以氧化石墨烯为载体,成功制备出氧化石墨烯基分子印迹聚合物复合膜(GOMIP),其厚度约为3.707 nm.通过红外光谱(FTIR)、高倍透射电镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)等测试手段对其进行分析表征,并将其应用于饮用水中雌激素类内分泌干扰物的快速响应及高灵敏检测.吸附性能实验研究表明:GO-MIP对17β-雌二醇的吸附平衡时间大约为40 min,最大饱和吸附量为22.69 mg/g,证实了GO-MIP对17β-雌二醇具有较快的吸附效率和良好的吸附选择性. 展开更多

关键词 分子印迹聚合物 氧化石墨烯 氧化石墨烯基17β-雌二醇复合膜

在线阅读 下载PDF 职称材料