膜污染的倾向PSF/GO空心纤维混合矩阵膜用于水处理超过的应用

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:

• 膜污染仍然是水处理和分离过程中的一个重大挑战,降低了效率并增加了运营成本.
• 聚硫 (PSF) 空心纤维 (HF) 膜被广泛使用,但容易受到各种污染物的污染.
• 石墨烯氧化物 (GO) 由于其独特的特性,已成为修改膜性能的有希望的纳米材料.

研究的目的:

• 为了研究将石墨烯氧化物 (GO) 纳入聚硫 (PSF) 空腔纤维 (HF) 混合矩阵膜的污染倾向和性能的影响.
• 为了评估GO修饰的PSF HF膜的结构,机械和表面性能.
• 评估这些膜的抗污染性能和分离效率,以对抗像酸 (HA),油,牛血清白蛋白 (BSA) 和大肠杆菌等模型污染物.

主要方法:

• 制造PSF HF混合矩阵膜,含有1.0 wt%的GO.
• 使用扫描电子显微镜 (SEM),原子力显微镜 (AFM) 和水接触角 (WCA) 的表征.
• 使用纯水和模型污染物 (BSA,HA,大肠杆菌,水中的油乳液) 进行过试验,以评估流量,污染和分离效率.

主要成果:

• 加入GO显著提高了PSF高频膜的防性能.
• 经过GO修改的膜实现了90%以上的湿酸 (HA) 和油的流量回收,表明对不可逆转的污染有很高的抵抗力.
• 经过GO修改的膜观察到更高的油分离效率;然而,BSA和大肠杆菌保留的污染参数显示出最小的改善.

结论:

• 石墨烯氧化物 (GO) 改造是一种有效的策略,可以提高聚硫 (PSF) 空心纤维 (HF) 膜的抗化性能和油分离能力.
• 性能提升归因于GO诱导的膜表面特性变化,从而减少了不可逆转的污染.
• 虽然GO对特定的污染物显示出希望,但其对BSA和细菌污染的影响需要进一步调查,以便全面的膜应用.