DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119058
为了提高AGMD性能,在本文中研究者采用静电纺丝技术制备了含还原氧化石墨烯的PVDF纳米纤维膜。分析了膜的形态和不同膜特性,如膜的接触角、厚度、进液压力(LEP)、杨氏模量、扫描电子显微镜(SEM)和表面粗糙度,以对疏水性纳米纤维膜进行表征。首先,使用静电纺丝法制备了具有不同rGO浓度的rGO/PVDF膜。对所有制备的rGO/PVDF膜进行表征,并将其应用于AGMD盐水处理系统中。其次,将根据表征和过滤结果选择出来的最佳膜用于AGMD系统中,以处理合成和真实地热水。结果表明,与纯PVDF膜相比,所有rGO膜都表现出较高的渗透水通量和脱盐率,较低的渗透硼或盐浓度。在实际地热水实验中,rGO/PVDF膜(0.039wt%)的渗透水通量从19.20提高到30L/m2.h,硼截留率从96.89%提高到98.16%。此外,使用rGO/PVDF膜(0.039wt%)时渗透硼浓度从0.305mg/L降低到0.226mg/L。总体而言,所制备的rGO/PVDF膜提高了AGMD系统的性能。
图1.实验室AGMD系统的视图。(1)恒温水浴(2)进料罐(3)泵(4)膜组件(5)渗透瓶(6)泵(7)冷却液罐(8)冷却器。
图2.含有不同比例rGO的PVDF电纺膜的SEM图像。
图3.PVDF和rGO膜的表面AFM图像。
图4.所制备膜的FTIR光谱。
图5.rGO浓度对渗透水通量的影响。
图6.a)使用G3膜进行合成地热水试验后的SEM图像。b)使用G3膜进行真实地热水试验后的SEM图像。