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电纺纳米纤维膜在废水处理中的应用
2021/8/12 15:33:24 易丝帮

1. Sep. Purif. Technol.:高通量rGO/PVDF纳米纤维膜用于膜蒸馏去除地热水中的硼

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➣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。

➣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。

DOI: 10.1016/j.seppur.2021.119058


2. Arab. J. Chem.:一种基于动态膜的吸附分离工艺,用于处理Zn(II)、Ni(II)和Co(II)工业废水

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➣采用配备动态膜(DM)的塞式反应器对工业废水中的Zn(II)、Co(II)和Ni(II)离子进行了吸附研究。DM模块配有振动器,可减少膜污染。实验设计采用了星点设计(CCD)。

➣将粒径为50-150nm和10-20μm,比表面积为12.99-172.46m2/g的SGN和羟基磷灰石作为吸附剂进行试验。

➣将壳聚糖(Cs)和聚乙烯醇(PVA)静电纺丝在聚酯网上制备出DM载体。在110℃下对Cs/PVA纳米纤维进行热交联处理10h。

➣在不同的跨膜压力(TMP)和相应的通量下计算出膜阻力和膜污染指数。在本研究中,重金属离子和浊度的去除效率均达到90%以上。

DOI: 10.1016/j.arabjc.2021.103231


3. Sep. Purif. Technol.:PAN@PDMS同轴电纺纳米纤维气凝胶可有效去除油脂并分离油包水乳液

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嘉兴学院谢胜开发出了一种制备聚丙烯腈@聚二甲基硅氧烷(PAN@PDMS)同轴纳米纤维气凝胶(NFA)的简便且无氟的方法。

➣合成步骤如下:同轴静电纺丝-冷冻干燥-原位聚合。所得PAN@PDMS NFAs在各种油和有机溶剂中均表现出优异的吸附能力和有效的油包水乳液分离性能,具体表现为较高的分离通量(1718±45 L·m-2·h-1)和优异的分离效率(99.47wt%以上)。

➣NFAs具有出色的机械弹性(在80%应变下重复200次循环后,回收率达到83%以上),只需将油/有机溶剂挤出即可重复使用。

➣PAN@PDMS NFAs对酸和碱等各种化学物质表现出良好的抗性。因此,这项研究为NFAs的制备提供了一种简便的方法,使其有望成为含油废水处理的环保型候选材料。

DOI: 10.1016/j.seppur.2021.118740


4. Chem. Eng. J.:THB功能化多孔UiO-66-NH2基混合基质膜的合成及其Ga(III)吸附性能

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辽宁大学熊英首次通过静电纺丝制备出UiO-66-NH2基混合基质膜(TPU/0.1THB/U6N-1.5 MMMs),用于分离和回收Ga(III)。

➣TPU/0.1THB/U6N-1.5 MMMs有效克服了粉体UiO-66-NH2稳定性、可重复使用性、吸附能力差等多重瓶颈。当pH=10.0时,其对Ga(III)的最大吸附为96.18mg/g。该膜在选择性吸附铝(III)、铜(II)、锌(II)、钴(II)共存溶液中的Ga(III)方面具有优势。

➣9次循环后,TPU/0.1THB/U6N-1.5对Ga(III)的吸附容量达到80%以上。特别是经过12小时的过滤或9次吸附-解吸循环后,即使在5 mol/L HCl中浸泡一周,该膜仍能保持良好的机械强度、柔性和结构完整性。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.129748


5.  Chem. Eng. J.:自清洁多功能C-P@MIL-P@MoS2电纺膜的构建及其对印染废水中染料和Sb(III)的去除性能

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东华大学黄满红通过静电纺丝技术制备了双层[MIL-88A/石墨相氮化碳(g-C3N4)+MoS2]纳米纤维作为功能层,用于在纳米纤维表面涂覆一层光滑且致密的壳聚糖(CS)之后制备一种多功能亲水性滤膜(称为C-P@MIL-P@MoS2)。

➣将其用于去除印染废水中的染料和Sb(III)时,该C-P@MIL-P@MoS2膜显示出优异的吸附和氧化性能。当同时添加H2O2和光照条件时,C-P@MIL-P@MoS2膜可在20分钟内完全降解50mg/L MB。

➣当使用C-P@MIL-P@MoS2膜作为滤膜时,纯水通量可以达到431.2LMH,而[MB+Sb(III)]废水通量受膜结垢的影响很大。[MIL-88A/g-C3N4+MoS2]层上的光芬顿反应可通过·OH有效降解MB,以恢复污染膜的水通量,并提高截留率。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.129621


6. Appl. Water Sci.:柔性电纺AOPAN/PVDF膜的制备及其对水溶液中Pb2+的去除

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中南大学蒋兰英采用同轴静电纺丝技术制备了用于处理金属离子的静电纺丝AOPAN/PVDF复合纳米纤维膜。

➣AOPAN壳层经过化学改性,可通过螯合作用吸附金属离子,而化学稳定的PVDF内核则可保持机械稳定性。

➣经过化学改性的AOPAN/PVDF膜保留了核-壳结构的完整性。在静态和动态吸附实验中,AOPAN/PVDF膜的机械强度在5个吸附和再生循环内均没有明显变化。

➣AOPAN/PVDF膜在去除水溶液中的Pb2+方面显示出一定程度的效率,在第5次运行中,膜的吸附容量高于相应新鲜膜吸附量的45%。

DOI: 10.1007/s13201-021-01380-x


7. Chem. Eng. J.:新型铋基静电纺丝材料可高效捕获放射性碘

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浙江大学肖成梁报道了三种新型铋基碘吸附材料,分别在电纺碳纳米纤维表面涂覆Bi和/或Bi2O3(表示为HT-Bi2O3-ESCNF、HT-Bi-Bi2O3-ESCNF和HT-Bi-ESCNF)。

➣这些材料是在静电纺丝、预氧化和碳化的基础上添加水热步骤制备而成的。水热负载的好处是在纤维的外表面出现了活性位点,使得与碘气体的接触更加方便有效,不再像以前那样受到溶液中Bi3+浓度的限制。

➣经过化学改性的AOPAN/PVDF膜保留了核-壳结构的完整性。在静态和动态吸附实验中,AOPAN/PVDF膜的机械强度在5个吸附和再生循环内均没有明显变化。

➣纤维表面的涂层确实大大提高了碘的捕获能力,元素铋对碘的有效原子利用率高于氧化铋,其吸附能力高达732mg/g。

DOI: 10.1016/j.cej.2021.128687


8. J. Environ. Manag.:新型吸附性PVC-TNT/SH复合超滤膜可有效动态去除重金属离子

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➣用硫醇官能团修饰水热合成的钛酸酯纳米管(TNT),然后通过静电纺丝工艺直接掺入聚氯乙烯纳米纤维基质中,以制备吸附膜。

➣在金属离子的吸附过滤中,考察了纳米吸附剂的负载量(0.5-1.5wt%),初始金属离子浓度(60-150mg/L),进料温度(约为25°C-45°C),竞争离子的存在和可重复使用性,该超滤系统含有1.5wt%硫醇修饰TNT和原始TNT吸附剂的膜。

➣含1.5wt%官能化TNT的膜的Cu(II)和Ni(II)去除效率最高,分别为90%和86.7%。

➣由于修饰的TNT吸附剂在电纺纳米纤维的大表面积上均匀分散并且聚集较少,因此可以利用纳米颗粒的更大吸附容量。而且,由于硫醇官能团对金属离子具有很强的亲和力,这些膜能更有效地去除金属污染物。

DOI: 10.1016/j.jenvman.2021.111996


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