石墨烯氧化物添加剂对使用先进的膜技术分离基于三酸的H2S清除化合物的NF的影响
Alaa Khalil1, Marco Maschietti2, Jens Muff1
1Section of Chemical Science and Engineering, Department of Chemistry and Bioscience, Aalborg University, Niels Bohrs Vej 8, 6700, Esbjerg, Denmark; Center for Membrane Technology, Aalborg University, Frederik Bajers Vej 7H, 9220, Aalborg Ø, Denmark.
Chemosphere
|May 26, 2024
概括
这项研究开发了新的石墨烯氧化物-聚乙烯醇膜,用于处理海上石油和天然气生产的硫化清理器废水. 这些膜显著提高了水的透性,并回收了有价值的组件,防止了海洋排放.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 海上石油和天然气生产产生废水,其中含有使用过的和未使用过的硫化 (H2S) 清除剂,主要是MEA-triazine,造成环境风险.
- 当前的膜技术难以有效地从复杂的废水流中分离和回收这些清洁器组件.
研究的目的:
- 开发和评估改进的纳米过膜,用于从海上生产废水中分离和回收H2S吸尘器.
- 研究石墨烯氧化物 (GO) 和聚乙醇 (PVA) 加入对膜性能的影响,包括透性,污染和排斥率.
主要方法:
- 通过将石墨烯氧化物 (GO) 和聚乙醇 (PVA) 纳入薄膜复合材料 (TFC) 膜,制造薄膜纳米复合材料 (TFN) 膜.
- 使用海上平台的SUS废水评估膜性能,评估MEA-triazine和dithiazine的透性和排斥.
- 使用诸如接触角度,FTIR,XRD,SEM,TGA和AFM等技术来表征膜特性.
主要成果:
- 与TFC膜 (0.22 Lm−2h−1bar−1) 相比,TFN膜的透性显著增加 (高达5.8 Lm−2h−1bar−1),这是由于GO的增强水友性.
- 由于GO和PVA之间强烈的界面相互作用,GO的结合导致了微不足道的纳米填充物漏.
- 使用过的清洁剂 (dithiazine) 的排斥显著增加 (高达58%),而未使用的清洁剂 (MEA-triazine) 的排斥则适度增加 (63%-80%).
结论:
- 开发的GO-PVATFN膜显示出增强的透性和从废水中大量回收H2S清洁器组件.
- 虽然未能从未使用的清洁者中选择性地分离废弃物,但膜有效地防止这些化学物质排放到海洋环境中.
