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电化学阻抗谱技术在水处理分离膜研究中的应用进展
1
作者 来仁杰 辛俊伟 +2 位作者 王磊 王旭东 吕永涛 《材料导报》 北大核心 2025年第8期39-47,共9页
膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子... 膜分离技术是一种无相变、低能耗、高效率的水处理技术,在海水淡化、饮用水处理、污水深度处理和工业分离等领域已有广泛的应用。电化学阻抗谱(EIS)技术具有原位、快速、无损、可重复性高等优点,通过对反馈信号进行电路拟合可探究离子在膜表面及膜孔内部的分布状态和迁移行为,是深入研究水处理分离膜构效关系及运行状态的一种有力方法。本文简述了EIS技术应用于水处理分离膜研究中的基本原理,在此基础上综述了EIS技术在膜结构、膜性能及膜过程中产生的浓差极化、膜污染等问题研究中的应用进展。最后进行总结并对其发展作出了展望,以期为采用EIS技术对水处理分离膜进行更深入的研究提供参考。 展开更多
关键词 电化学阻抗谱 膜分离技术 膜结构 膜性能 浓差极化 膜污染
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氧化石墨烯纳滤膜插层改性研究进展 被引量：1
2
作者 李泾贤 郝嘉劲 +1 位作者 王磊 王旭东 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第1期156-171,共16页
近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道... 近年来,由无机二维材料氧化石墨烯(GO)构筑的纳滤膜因其显著的渗透和分离性能而备受关注.其中,GO纳滤膜内部典型的二维传输通道成为了决定其权衡上限的关键因素.插层法作为一种灵活便捷的改性方式已被证明可用于调控GO纳滤膜的层间通道性能.但根据插层材料种类和性质的不同,其对GO纳滤膜的综合性能会产生一定影响.因此,本文从GO纳滤膜的层间通道调控出发,强调了插层技术的独特优势.并根据插层材料的属性将其分为刚性纳米材料和柔性纳米材料两大类,详细分析了各类材料在对GO纳滤膜进行插层时结构和性能上的影响.同时,也提出了插层法在制备GO纳滤膜时目前所面临的一些困难和挑战,并对未来的研究方向做出了展望,旨在为设计具有出色稳定性和高分离性能的GO纳滤膜提供参考和借鉴. 展开更多
关键词 纳滤 纳米材料 膜 氧化石墨烯 插层法
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微量Fenton试剂处理对硫酸铵废水膜污染的减缓机制研究
3
作者 金珂羽 杨祎凡 +3 位作者 张文娟 屈佳妮 王瑾雯 苗瑞 《水处理技术》 北大核心 2025年第9期48-52,共5页
针对超滤技术在稀土冶炼硫酸铵废水处理过程中的膜污染问题,本研究考察了微量Fenton试剂处理对硫酸铵废水膜污染行为的影响,并结合废水中有机物性能特征解析预处理后的膜污染减缓机制。结果发现,当H_(2)O_(2)和Fe^(2+)的投加量分别为0.1... 针对超滤技术在稀土冶炼硫酸铵废水处理过程中的膜污染问题,本研究考察了微量Fenton试剂处理对硫酸铵废水膜污染行为的影响,并结合废水中有机物性能特征解析预处理后的膜污染减缓机制。结果发现,当H_(2)O_(2)和Fe^(2+)的投加量分别为0.17 mg/L和0.28 mg/L时,膜污染速率及不可逆污染即明显减缓;且随着Fenton试剂投加量的增大膜污染减缓幅度在持续增大。在0.68、1.12 mg/L的H_(2)O_(2)和Fe^(2+)投加量下,膜污染减缓幅度达到40%以上,并伴随着有机物去除率的明显增加。主要是因为Fenton过程的氧化和混凝协同效应,有效改变了硫酸铵废水中有机物性能,降低了有机物在膜界面的吸附累积且形成松散的污染层,促成膜污染大幅度减缓。 展开更多
关键词 稀土冶炼 硫酸铵废水 超滤膜污染 Fenton预处理 膜污染控制
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Fenton预处理对有机物膜污染行为的影响机制研究进展
4
作者 王思雨 冉浩学 +2 位作者 雷雨晴 樊莉 苗瑞 《水处理技术》 北大核心 2025年第10期172-176,184,共6页
Fenton技术兼具氧化和混凝作用,在缓解有机物膜污染方面展现出显著优势。本文综述了Fenton技术的作用机理与发展历程,归纳了传统Fenton体系的关键影响因素;重点探讨了均相Fenton与异相类Fenton预处理对有机物膜污染行为的影响规律,阐释... Fenton技术兼具氧化和混凝作用,在缓解有机物膜污染方面展现出显著优势。本文综述了Fenton技术的作用机理与发展历程,归纳了传统Fenton体系的关键影响因素;重点探讨了均相Fenton与异相类Fenton预处理对有机物膜污染行为的影响规律,阐释了Fenton预处理减缓膜污染的多维作用机制,同时,分析了该技术在工程应用中的主要瓶颈,并展望了未来发展方向,以期为Fenton技术在膜污染控制领域的应用提供理论支撑。 展开更多
关键词 膜分离 有机物污染 传统Fenton 异相类Fenton 影响机制
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PVDF-聚多巴胺共混超滤膜结构及性能影响因素研究
5
作者 苗瑞 屈佳妮 +3 位作者 王思雨 万家麟 樊莉 王磊 《膜科学与技术》 北大核心 2025年第5期42-50,共9页
本研究将多巴胺(DA)溶于聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,以NaClO溶液为凝胶浴,用浸没沉淀相转化法制备PVDF-聚多巴胺(PDA)共混超滤膜;系统研究了铸膜液中DA含量、预蒸发时间及NaClO浓度对共混膜性能和结构的影响。结果表明,共混膜中PDA形成... 本研究将多巴胺(DA)溶于聚偏氟乙烯(PVDF)铸膜液中,以NaClO溶液为凝胶浴,用浸没沉淀相转化法制备PVDF-聚多巴胺(PDA)共混超滤膜;系统研究了铸膜液中DA含量、预蒸发时间及NaClO浓度对共混膜性能和结构的影响。结果表明,共混膜中PDA形成速率随着DA含量、蒸发时间及NaClO浓度的增大而显著提升。当铸膜液中DA含量达到3%(质量分数)、蒸发时间为60 s及NaClO质量浓度为20 mg/L时,所得PVDF-PDA共混膜综合性能最佳,纯水通量较PVDF超滤膜增加了95%,接触角由81°降至48°,拉伸强度从2.7 MPa提升至3.0 MPa。然而,当DA含量和蒸发时间继续增加,延迟相分离现象加剧,膜表面及断面出现孔道缺陷,导致共混膜的拉伸强度开始衰退;特别是较高浓度NaClO(>20 mg/L)会损伤PVDF基体,导致共混膜出现严重的结构劣化。 展开更多
关键词 超滤膜 聚多巴胺 氧化自聚 膜性能
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H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对天然有机物膜污染行为的影响机制
6
作者 苗瑞 田曼琳 +3 位作者 杨祎凡 米悦 王磊 黄丹曦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期6691-6697,共7页
选用腐殖酸(HA)代表天然有机物,考察微量H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对膜污染的减缓机理及减缓效果关键影响因素.结果发现,无需提供额外酸性条件,投加100μmol/L的Fe^(2+)和H_(2)O_(2)反应20min后,膜通量衰减率可从83%降低到20%,通量... 选用腐殖酸(HA)代表天然有机物,考察微量H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理对膜污染的减缓机理及减缓效果关键影响因素.结果发现,无需提供额外酸性条件,投加100μmol/L的Fe^(2+)和H_(2)O_(2)反应20min后,膜通量衰减率可从83%降低到20%,通量恢复率从26%增大到100%,且膜污染减缓能力随反应时间和H_(2)O_(2)&Fe^(2+)投加量的增大在持续增大,远优于同等剂量H_(2)O_(2)、Fe^(2+)或Fe^(3+)的膜污染减缓能力.究其原因,主要因为H_(2)O_(2)&Fe^(2+)可诱导HA产生羧酸,进而触发Fenton反应.Fenton过程的氧化和混凝协同作用,促使HA分子间团聚形成大尺寸絮体并削弱HA在膜面作用力,导致污染物在膜面的吸附累积速率降低,且形成松散的污染层,最终伴随着膜污染的大幅度减缓. 展开更多
关键词 天然有机物 超滤膜污染 H_(2)O_(2)&Fe^(2+)预处理 界面作用力 污染物尺寸
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PVA-SA-沸石包埋厌氧氨氧化颗粒及其表征
7
作者 吕永涛 侯彤洁 +3 位作者 鞠恺 王翼鑫 刘颖 孙婷 《应用化工》 北大核心 2025年第3期712-716,共5页
探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋... 探索包埋厌氧氨氧化(Anammox)颗粒的可行性能够为其应用于实际工程提供参考依据。选取聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠(SA)和改性沸石三种材料进行杂化,制备出一种新型包埋厌氧氨氧化凝胶球。包埋材料最佳配比为:10%PVA+1%SA+2%沸石,此时包埋凝胶球厌氧氨氧化活性(NRR)最佳,为0.15(kg·N)/(m^(3)·d)。扫描电镜结果显示,改性沸石对于包埋凝胶球结构的支撑起到了关键性作用,使孔道壁形成网状结构,有助于厌氧氨氧化菌(AnAOB)附着。添加改性沸石后的材料平均接触角从15.63°减少为9.59°,说明PVA+SA+沸石材料具有更强的亲水特性,增强了载体和微生物间的作用力。PVA+SA+沸石包埋厌氧氨氧化颗粒具有较高的微生物活性和机械强度,改性沸石优化了包埋材料的性能,为AnAOB抵御不利环境提供了更佳的解决方案。 展开更多
关键词 包埋固定化 厌氧氨氧化 沸石 生物脱氮 聚乙烯醇
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铜绿假单胞菌螯铁蛋白催化降解石油烃的机理
8
作者 黄芷若 郭镝妮 +4 位作者 赵涛 聂红云 聂麦茜 王磊 赵碧洁 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2298-2304,共7页
探讨了铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa NY3分泌的螯铁蛋白(Pyochelin,PCH)与铁形成复合物(Ferripyochelin,FerriPCH)催化降解石油烃的作用机理.结果表明,菌株NY3分泌的2种PCH为手性对映体.当纯化后的PCH与Fe^(3+)鳌合时,可降解石... 探讨了铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa NY3分泌的螯铁蛋白(Pyochelin,PCH)与铁形成复合物(Ferripyochelin,FerriPCH)催化降解石油烃的作用机理.结果表明,菌株NY3分泌的2种PCH为手性对映体.当纯化后的PCH与Fe^(3+)鳌合时,可降解石油烃中的烷烃和多环芳烃等污染物.当PCH与Fe^(3+)的比例为2:1~1:1时,对十六烷,蒽和菲有一定的降解效果,且生物利用度低的芳香烃降解效率显著高于烷烃.研究发现,Fe^(3+)与PCH鳌合会产生·OH和·O2-自由基,这些具有强氧化性能的自由基可将石油烃逐步降解为二氧化碳和水. 展开更多
关键词 螯铁蛋白 FerriPCH 催化降解 石油烃 自由基
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UiO-67的微观形貌调控及对水中盐酸四环素的吸附特性
9
作者 吕嘉辰 王旭东 +3 位作者 董永浩 杨逸飞 杜书雅 王磊 《环境化学》 北大核心 2025年第6期2118-2129,共12页
以4种不同一元酸作调节剂通过溶剂热法制备出具有缺陷结构且微观形貌不同的UiO-67-X吸附剂,并用于水中盐酸四环素(TCH)的吸附.利用一系列表征手段分析了不同调节剂对UiO-67的微观形貌、物相组成、缺陷结构及比表面积等的影响,并解析了... 以4种不同一元酸作调节剂通过溶剂热法制备出具有缺陷结构且微观形貌不同的UiO-67-X吸附剂,并用于水中盐酸四环素(TCH)的吸附.利用一系列表征手段分析了不同调节剂对UiO-67的微观形貌、物相组成、缺陷结构及比表面积等的影响,并解析了不同调节剂对UiO-67的调控机制.分批吸附实验结果表明在乙酸(HAc)作为调节剂时UiO-67-HAc的吸附容量最大,为554 mg·g^(-1),并探究了不同初始浓度、时间和pH值对TCH吸附过程的影响.结合TCH的吸附动力学模型、吸附等温线模型以及UiO-67-HAc的Zeta电位及吸附前后的XPS证明了TCH的吸附主要是通过配位键、酸碱相互作用以及苯环之间的π-π共轭多种吸附机制协同作用.循环再生实验结果表明,UiO-67-HAc经过5次循环实验后,吸附容量由554 mg·g^(-1)降低至498 mg·g^(-1),再生恢复率达到90%,说明所合成吸附剂具有优异的循环稳定性. 展开更多
关键词 UiO-67 微观形貌 缺陷结构 盐酸四环素 吸附 吸附机理.
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电化学法从磷酸铁锂粉末中选择性浸出锂
10
作者 杨小娜 吴腾 +2 位作者 王磊 王旭东 安家君 《功能材料》 北大核心 2025年第10期10221-10231,共11页
将废旧磷酸铁锂(LFP)粉末负载在石墨毡(GF)上作为阳极,以石墨片为阴极,采用电化学法浸出废旧LFP电池正极材料中的锂,通过控制变量法详细探究了电压、LFP负载量、pH、反应温度和电解质浓度五种因素对锂浸出效率的影响。并使用扫描电镜(S... 将废旧磷酸铁锂(LFP)粉末负载在石墨毡(GF)上作为阳极,以石墨片为阴极,采用电化学法浸出废旧LFP电池正极材料中的锂,通过控制变量法详细探究了电压、LFP负载量、pH、反应温度和电解质浓度五种因素对锂浸出效率的影响。并使用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等手段对浸出过程中LFP的形貌、结构、元素组成及价态变化进行表征,深入分析其物化性能和浸出机制。浸出表观动力学分析表明浸出过程首先受表面化学反应控制(R 2=0.988),浸出反应1 h后再受Li+扩散控制(R 2=0.995)。结果表明,在不添加任何酸液和氧化剂的条件下,仍然可以实现Li+的高效浸出及回收,Li+的浸出率可达98.27%,铁离子的浸出率小于0.05%,Li+回收率为92.53%,所得Li 3PO_(4)产品纯度为99.6%。 展开更多
关键词 废旧磷酸铁锂电池 石墨毡电极 电化学法 动力学 锂浸出 锂回收
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紧实型GO/PVDF复合膜对有机染料的去除性能研究 被引量：7
11
作者 朱振亚 白成玲 +1 位作者 王磊 孟晓荣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2361-2369,共9页
采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果... 采用氧化石墨烯(GO)改性PVDF膜,利用浸没沉淀相转化的方法制备了紧实型GO/PVDF复合膜,对膜的亲水性、纯水通量和表面Zeta电位等性能进行了考察,并选择罗丹明B和甲基橙分别代表正负电荷染料,对膜的吸附、脱附和截留性能进行了考察。结果显示,膜的纯水通量从45.10 L/(m^2 · h)增加到58.40 L/(m^2 · h)。GO含量为0.50%(质量)时(M2),膜的综合性能较优。GO/PVDF复合膜对罗丹明B的吸附效果较好,1.5 d之后,M0~M3的吸附量分别为1.02、1.24、1.79和1.49 mg/g。乙醇对罗丹明B的脱色率达到80%以上。膜对甲基橙的吸附效果较差,M2的吸附量仅为0.46 mg/g,0.10 mol/L HCl溶液对甲基橙脱色率达到86%以上。膜对两种染料的截留率均保持在57.60%和57.20%以上。为纳米材料改性有机膜的制备以及对有机染料的去除提供了一定的科学依据。 展开更多
关键词 聚偏氟乙烯 氧化石墨烯 膜 染料 去除
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废旧磷酸铁锂电池中锂的选择性浸出研究进展
12
作者 李亚楠 安家君 +1 位作者 王磊 王旭东 《中国环境科学》 北大核心 2025年第10期5570-5584,共15页
本文系统介绍了化学氧化法、酸辅助浸出法、电化学法、高温焙烧法和机械化学法等多种锂的选择性浸出方法,比较了各自的优势与不足,并从技术经济和环境效益两方面分析.结果显示,化学氧化法在成本控制和操作灵活性方面具有优势,而电化学... 本文系统介绍了化学氧化法、酸辅助浸出法、电化学法、高温焙烧法和机械化学法等多种锂的选择性浸出方法,比较了各自的优势与不足,并从技术经济和环境效益两方面分析.结果显示,化学氧化法在成本控制和操作灵活性方面具有优势,而电化学法则更具绿色环保特性.针对废旧磷酸铁锂的选择性回收,未来应开发出更高效、环保和经济的回收处理方案.这将为探索磷酸铁锂电池的选择性回收策略提供新的思路,促进经济、环境和技术的全面协同发展,进而构建新质生产力的良性循环体系. 展开更多
关键词 废旧磷酸铁锂 选择性浸出 化学氧化法 酸辅助浸出法 电化学法
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镁铁水滑石的制备及其对孔雀石绿吸附性能与机理研究
13
作者 李梦凡 任捷 +1 位作者 王磊 王旭东 《功能材料》 北大核心 2025年第9期9126-9136,共11页
孔雀石绿(MG)是一种典型的三苯甲烷类染料,在水中难以降解,对生态环境和人体健康具有持久性危害。采用共沉淀法制备环境友好的镁铁水滑石(MgFe-LDH),对不同Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH进行SEM、XRD、FT-IR等表征,表征分析结果显示,MgFe-... 孔雀石绿(MG)是一种典型的三苯甲烷类染料,在水中难以降解,对生态环境和人体健康具有持久性危害。采用共沉淀法制备环境友好的镁铁水滑石(MgFe-LDH),对不同Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH进行SEM、XRD、FT-IR等表征,表征分析结果显示,MgFe-LDH呈典型片层状,片层相互堆叠,且Mg/Fe摩尔比增大,层间距增大。以MG水溶液模拟废水,探究pH、污染物初始浓度、吸附剂投加量等因素对吸附的影响。最优Mg/Fe摩尔比制备的MgFe-LDH在120 min内对低浓度MG去除率达99%,180 min内对高浓度MG去除率超90%。动力学和等温线分析表明MgFe-LDH对MG的吸附过程符合准一级动力学模型(R^(2)>0.99)和Langmuir等温线模型(R^(2)=0.9968)。MgFe-LDH对MG吸附过程可能存在氢键作用、弱n-π相互作用、MgFe-LDH中金属-氧与染料络合配位、孔填充机理。经5次吸附-再生循环实验,MgFe-LDH仍能保持64%的去除率,稳定性好。且在阴阳离子混合染料废水中,亦能实现同时吸附,适用性强,适合实际应用。 展开更多
关键词 MgFe-LDH 孔雀石绿 共沉淀法 吸附性能 吸附机理
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臭氧预处理蛋白质对聚醚砜超滤膜污染行为的影响研究 被引量：5
14
作者 苗瑞 葛瑞飞 +3 位作者 王宇鹏 马炳鹏 杨子晗 王磊 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期121-128,共8页
本研究选用牛血清蛋白(BSA)代表超滤膜典型污染物,通过考察臭氧预处理前后污染层结构特征、污染物在膜面吸附累积及作用力变化特征,结合宏观膜污染行为,解析臭氧预处理对不同孔径超滤膜BSA污染行为的影响机制.结果表明,臭氧预处理后,无... 本研究选用牛血清蛋白(BSA)代表超滤膜典型污染物,通过考察臭氧预处理前后污染层结构特征、污染物在膜面吸附累积及作用力变化特征,结合宏观膜污染行为,解析臭氧预处理对不同孔径超滤膜BSA污染行为的影响机制.结果表明,臭氧预处理后,无论BSA尺寸大于、小于或接近膜孔尺寸,膜污染速率以及不可逆污染幅度皆明显加剧,说明臭氧氧化对污染物与膜孔相对尺寸的影响并不是其影响膜污染行为的关键因素,而臭氧预处理加剧膜污染的根本原因是其促进了BSA分子间二硫键的形成.臭氧预处理后,共价二硫键的形成有效掩盖了静电作用力、氢键及疏水力的变化,促进了BSA在膜面的吸附累积,并形成致密无孔的污染层,最终引起较为严重的膜污染. 展开更多
关键词 超滤膜污染 臭氧预处理 二硫键 相对尺寸
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溶解性微生物产物在GO/PVDF杂化膜面的污染行为 被引量：2
15
作者 朱振亚 白成玲 +1 位作者 王磊 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2896-2901,共6页
为了解析溶解性微生物产物(SMP)在GO/PVDF杂化膜面的污染特性,对膜片进行了宏观污染实验,并采用耗散石英微晶天平(QCM-D)从微观角度分析了SMP在自制镀膜芯片上的吸附规律和污染层结构变化.结果表明,GO含量为0.5wt%的膜污染恢复率最高(79... 为了解析溶解性微生物产物(SMP)在GO/PVDF杂化膜面的污染特性,对膜片进行了宏观污染实验,并采用耗散石英微晶天平(QCM-D)从微观角度分析了SMP在自制镀膜芯片上的吸附规律和污染层结构变化.结果表明,GO含量为0.5wt%的膜污染恢复率最高(79.95%),抗污染能力最强.QCM-D实验发现,GO含量为0wt%镀膜芯片表面SMP吸附量最大,污染较为严重.膜片亲水性越强,吸附频率变化越小,抗污染能力越强.此外,GO含量为0.5wt%镀膜芯片表面的污染物结构比较疏松和柔软,其他膜表面的污染物结构较为坚硬和致密. 展开更多
关键词 溶解性微生物产物 氧化石墨烯 聚偏氟乙烯 杂化膜 耗散石英晶体微天平
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GO@FUM纳米复合正渗透膜的制备及性能研究
16
作者 崔琪 王磊 +2 位作者 贺苗露 张哲 王旭东 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期39-44,48,共7页
通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添... 通过界面聚合的方式,将氧化石墨烯(GO)改性的锆基金属有机骨架(FUM)材料掺杂到纳米复合正渗透膜的聚酰胺(PA)中,制备了一种新型的GO@FUM纳米复合正渗透膜,对其进行了分析表征,测试了其渗透和抗污染性能。结果表明,随着GO@FUM纳米材料添加量的增加,膜的粗糙度、孔隙率、亲水性均显著提高。当添加质量分数为0.04%时性能为佳:FO模式下,纯水通量相比未改性的膜提升约35%,反向盐通量下降约49%,且JS/JV最低,表现出更高的选择性;在处理以BSA和SA为代表的有机污染物方面,GO@FUM纳米复合正渗透膜表现出更强的抗污染性能。 展开更多
关键词 正渗透 纳米复合膜 氧化石墨烯@锆基金属有机骨架 氧化石墨烯
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氧化石墨烯改性PVDF超滤膜截留染料性能研究 被引量：9
17
作者 韩硕 王磊 +1 位作者 孟晓荣 黄丹曦 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期50-54,共5页
采用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对聚四氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,以阳离子染料罗丹明B和阴离子染料刚果红为模型染料,研究GO添加量和pH、染料和NaCl含量对改性膜截留性能的影响。结果表明,GO添加质量分数为0.5%时,染料截留... 采用氧化石墨烯(GO)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对聚四氟乙烯(PVDF)超滤膜进行改性,以阳离子染料罗丹明B和阴离子染料刚果红为模型染料,研究GO添加量和pH、染料和NaCl含量对改性膜截留性能的影响。结果表明,GO添加质量分数为0.5%时,染料截留效果最好。高染料含量和高NaCl含量有利于提高膜对2种染料截留率,当染料的质量浓度50 mg/L、NaCl浓度为1 mol/L时,截留率分别达到75.2%和87.4%。pH对2种染料截留率有着相反的效果,低pH有利于提高膜对罗丹明B的截留率,高pH提高膜对刚果红的截留率。 展开更多
关键词 超滤膜 氧化石墨烯 聚乙烯吡咯烷酮 阴离子染料 阳离子染料 截留率
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臭氧预氧化对蛋白类污染物超滤膜污染的影响研究 被引量：5
18
作者 卢伟 杨子晗 +3 位作者 王磊 苗瑞 王旭东 吕永涛 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期57-61,共5页
选用牛血清蛋白(BSA)代表废水中普遍存在的蛋白类污染物,通过曝气臭氧化预处理,并采用聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行了宏观膜污染实验。结合单纯曝气和纯臭氧氧化处理后的膜污染行为,解析了曝气臭氧化对BSA超滤膜污染行为的影响。结果表明... 选用牛血清蛋白(BSA)代表废水中普遍存在的蛋白类污染物,通过曝气臭氧化预处理,并采用聚偏氟乙烯(PVDF)超滤膜进行了宏观膜污染实验。结合单纯曝气和纯臭氧氧化处理后的膜污染行为,解析了曝气臭氧化对BSA超滤膜污染行为的影响。结果表明,曝气臭氧预处理过程中,臭氧有效打开了BSA分子并使BSA分子之间团聚,与此同时曝气作用产生的微气泡与BSA聚集体相结合并将其“托运”至反应器壁端,减小了进入超滤系统的BSA污染物,最终导致BSA对膜的污染随着曝气臭氧化接触时间的增大而逐渐减缓。 展开更多
关键词 超滤膜 膜污染 蛋白类污染物 预臭氧化
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UIO-66改性聚酰胺正渗透复合膜的制备及性能研究 被引量：5
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作者 张哲 王磊 +2 位作者 贺苗露 崔琪 王旭东 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2418-2425,共8页
采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1m... 采用界面聚合方法将UIO-66纳米颗粒引入复合膜中制备出改性的聚酰胺复合膜,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)､扫描电子显微镜(SEM)､原子力显微镜(AFM)､X射线衍射光谱(XRD)和接触角仪等仪器对材料和复合膜进行测定表征.以去离子水为原料液,1mol/L氯化钠溶液为汲取液进行渗透性能测试.选取BSA及SA作为污染物进行污染实验,并利用自制探针,借助原子力显微镜(AFM)测定了污染物与膜面的微观作用力.研究发现,相较于原始的聚酰胺复合膜,当UIO-66材料的添加量为0.04wt%时,改性复合膜在FO模式下的纯水通量由10.28L/(m2·h)增大到13.67L/(m2·h),PRO模式下纯水通量由17.68L/(m2·h)增大到20.41L/(m2·h),渗透性能改善效果显著,并具有较好的选择性能.此外,污染实验发现相较于原始膜,改性复合膜的通量衰减趋势较缓且与污染物之间粘附力都较小,说明UIO-66改性聚酰胺复合膜的抗污染性能有所提升. 展开更多
关键词 金属有机骨架材料(MOFs) 正渗透 聚酰胺复合膜 抗污染
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SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜的制备及抗污染性研究 被引量：4
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作者 李脆脆 王磊 +2 位作者 李陈 王旭东 许岐斌 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期149-156,共8页
为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行... 为更好的提高PVDF-g-PSSA质子交换膜的性能,将磺化氧化石墨烯(SGO)与PVDF-g-PSSA共聚物混合制得SGO/PVDF-g-PSSA复合质子交换膜.用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)以及X射线测定仪(XRD)证实了GO的成功磺化.对复合膜进行SEM表征并考察了复合膜的主要性能,得到了最佳SGO掺加量.使用耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了复合膜的抗污染性能.实验结果表明:当SGO添加量为1.0%时,复合膜的含水率达到44.34%,质子传导率为0.085S/cm,综合性能达到最佳.QCM-D实验表明,在纯水和50mmol/LPBS条件下,复合膜表面的BSA吸附量均最低,且|ΔD/ΔF|最大,说明吸附层较为疏松,复合膜具有较好的抗污染性. 展开更多
关键词 SGO PVDF-g-PSSA复合质子交换膜 质子传导率 QCM-D 膜污染
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