胍基功能化石墨烯/聚砜混合基质超滤膜的制备及性能研究

发布时间：2021-01-08 06:09

　　超滤技术因其众多优势而受到越来越多的关注,在过去的几十年经历了快速的发展,对有机物,细菌和病毒等具有相当高的去除率。但在实际应用过程中产生的膜污染问题阻碍了其广泛的应用。石墨烯基纳米材料由于其优异的亲水性,机械稳定性和抑菌性成为提高膜性能的有前途的纳米材料。目前,将膜基体材料与石墨烯基纳米材料共混制备的混合基质膜在水和废水处理方面展现出巨大潜力。为了解决超滤膜长期使用中面临的复杂的生物污染问题,本研究采用非溶剂诱导相转化法（NIPS）制备了新型协同抗菌胍基功能化石墨烯/聚砜（GFG/PSF）混合基质超滤膜。纳米复合材料的抑菌性主要通过以下两个方面:部分还原的氧化石墨烯（GO）纳米片具有更锋利的边缘与细菌细胞膜产生更强作用力以破坏细菌壁;胍基与细胞壁上的磷酸基团之间诱导发生双齿结合使得即使在低浓度下也可以拥有很高的抑菌率。胍基功能化石墨烯纳米片通过氨基化和胍基化两步接枝方法得到,氨基化改性过程接枝的烷基链可用作软链段,增加胍基的柔韧性,使GFG在PSF基体中具有良好的分散性和兼容性。本研究利用傅里叶红外光谱（FTIR）,X射线光电子能谱（XPS）等测试方法对改性材料进行了表征,证明了胍基... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

膜分离过程分类按孔径，截留分子量截留溶质和颗粒大小分类[6]

1.2.3 超滤膜的过滤机理水体中的污染物会与膜表面之间产生复杂的物理、化学和生物反应。如图1-2 所示，过滤过程主要取决于三个基本原理：吸附，筛分和静电现象。在实际操作过程中，这些反应经常会相互影响。（1）物理截留：尺寸大于所用超滤膜膜孔的污染物会被分离，而一些较小的有机物质，如细胞外蓝藻毒素和腐殖质，可以吸附在膜表面或膜孔中。（2）化学反应：根据膜的性质（如亲疏水性），杂质的特性（如极性和特定的官能团）和特定的化学环境，小于膜孔孔径的特定的尺寸的污染物也可以被去除。（3）生物降解：膜生物反应器可以去除可生物降解的污染物。通过向反应器中添加某些介质（如凝结剂和粉末活性炭）来生长微生物形成活性污泥的方式，称为活性污泥膜生物反应器。膜生物反应器结合了对水的过滤和降解作用，观察在应用在膜生物反应器中超滤膜上的生物膜可以发现，溶解氧呈现出从靠近水的层到膜表面附近的逐渐减少[23]。

8图 1-3 用于水处理的抗污染膜的抗污染机理和改性方法[29]gure 1-3. Overview of antifouling mechanisms and modification approa

【参考文献】：
期刊论文
[1]我国膜分离技术综述[J]. 孙久义.  当代化工研究. 2019(02)
[2]生物化工及膜分离技术[J]. 李盼盼.  化工设计通讯. 2019(01)
[3]污水处理中的膜分离技术[J]. 赵君,郭尚文.  环境与发展. 2019(01)
[4]膜分离技术在水处理方面的应用[J]. 陈长松,赵国华.  胶体与聚合物. 2018(04)
[5]膜分离技术在水处理中的应用研究[J]. 周瑞琦.  环境科学与管理. 2018(12)
[6]水处理膜技术发展现状及趋势[J]. 刘云芳.  资源节约与环保. 2018(11)
[7]膜分离技术在水和废水处理中的应用[J]. 李双凌,刘纳,康彩霞,辛银平.  低碳世界. 2018(11)
[8]超滤膜常用制备方法及研究进展[J]. 王淑瑶,卢瑞,刘耀文.  化工新型材料. 2018(10)
[9]胍基聚合物接枝改性制备抗菌抗污染超滤膜[J]. 孙雪飞,高勇强,赵颂,张文,王志,王晓琳.  化工学报. 2018(11)
[10]浅谈超滤技术在给水处理中的应用及发展状况[J]. 曲鋆洋.  石化技术. 2017(10)



本文编号：2964070