[發(fā)明專利]一種熱穩(wěn)定、超疏水的陶瓷-碳納米管復(fù)合膜及其膜蒸餾水處理應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710217392.0 | 申請(qǐng)日： | 2017-04-05 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN107096393B | 公開（公告）日： | 2020-11-20 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 董應(yīng)超;馬麗寧;朱麗;司一然;楊鳳林 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 大連理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01D71/02 | 分類號(hào)： | B01D71/02;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01D61/36;C02F1/44;C02F1/469;C02F103/08 |
| 代理公司： | 大連星海專利事務(wù)所有限公司 21208 | 代理人： | 楊翠翠 |
| 地址： | 116024 遼*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 穩(wěn)定 疏水 陶瓷 納米 復(fù)合 及其 蒸餾 水處理 應(yīng)用 | ||
1.一種熱穩(wěn)定、超疏水陶瓷-碳納米管復(fù)合膜的應(yīng)用，其特征在于：該復(fù)合膜是以尖晶石中空纖維陶瓷膜為載體，以碳納米管完全覆蓋載體的復(fù)合結(jié)構(gòu)為膜結(jié)構(gòu)；該復(fù)合膜的純水接觸角為160-170°，液體浸潤(rùn)壓力為2-2.5bar，氣體通量為25-35m3·m-2·h-1；所述復(fù)合膜的制備方法如下：
（1）將作為載體的尖晶石中空纖維陶瓷膜用無水乙醇清洗浸泡10-20min，然后用純水沖洗，并于60-70℃干燥1h，得到處理后的尖晶石中空纖維陶瓷膜；
（2）將Ni(NO3)2配制成25-35%質(zhì)量濃度的溶液，用真空浸漬涂覆的方法將Ni(NO3)2溶液涂覆在處理好的載體上，90-110℃干燥2h后置于馬弗爐中于500-600℃焙燒2-4h，得到負(fù)載NiO催化劑的尖晶石中空纖維陶瓷膜；
（3）將負(fù)載NiO催化劑的尖晶石中空纖維陶瓷膜置于石英反應(yīng)管中，向石英反應(yīng)管中通入N2和H2于500-550℃還原催化劑1h，所述N2的流速為10-30ml/min，H2的流速為10-30ml/min；然后升溫至反應(yīng)溫度650-680℃，將氣流切換為20-30ml/min的CH4，反應(yīng)3-5h后，得到碳納米管完全覆蓋的復(fù)合膜；
該復(fù)合膜應(yīng)用于海水淡化的膜蒸餾中，具體包括以下步驟：
第一步：稱取NaCl加入純水中，配制成濃度為35g·L-1的NaCl溶液作為模擬的海水；
第二步：將碳納米管完全覆蓋的復(fù)合膜固定在直接接觸膜蒸餾裝置上，熱水側(cè)的溶液為35g·L-1的NaCl溶液，其溫度為80℃；冷水側(cè)采用去離子水，其溫度為20℃；定期檢測(cè)冷水側(cè)質(zhì)量的變化，計(jì)算膜的滲透通量。
2.一種熱穩(wěn)定、超疏水陶瓷-碳納米管復(fù)合膜的應(yīng)用，其特征在于：該復(fù)合膜是以尖晶石中空纖維陶瓷膜為載體，以碳納米管完全覆蓋載體的復(fù)合結(jié)構(gòu)為膜結(jié)構(gòu)；該復(fù)合膜的純水接觸角為160-170°，液體浸潤(rùn)壓力為2-2.5bar，氣體通量為25-35m3·m-2·h-1；所述復(fù)合膜的制備方法如下：
（1）將作為載體的尖晶石中空纖維陶瓷膜用無水乙醇清洗浸泡10-20min，然后用純水沖洗，并于60-70℃干燥1h，得到處理后的尖晶石中空纖維陶瓷膜；
（2）將Ni(NO3)2配制成25-35%質(zhì)量濃度的溶液，用真空浸漬涂覆的方法將Ni(NO3)2溶液涂覆在處理好的載體上，90-110℃干燥2h后置于馬弗爐中于500-600℃焙燒2-4h，得到負(fù)載NiO催化劑的尖晶石中空纖維陶瓷膜；
（3）將負(fù)載NiO催化劑的尖晶石中空纖維陶瓷膜置于石英反應(yīng)管中，向石英反應(yīng)管中通入N2和H2于500-550℃還原催化劑1h，所述N2的流速為10-30ml/min，H2的流速為10-30ml/min；然后升溫至反應(yīng)溫度650-680℃，將氣流切換為20-30ml/min的CH4，反應(yīng)3-5h后，得到碳納米管完全覆蓋的復(fù)合膜；
該復(fù)合膜應(yīng)用于高鹽廢水零排放的膜蒸餾中，具體包括以下步驟：
第一步：稱取NaCl加入純水中，配制成濃度為70g·L-1的NaCl溶液作為高鹽水；
第二步：將該復(fù)合膜固定在直接接觸膜蒸餾裝置上，熱水側(cè)采用70g·L-1的NaCl，其溫度為80℃；冷水側(cè)為去離子水，溫度為20℃；通過定期檢測(cè)冷水側(cè)質(zhì)量的變化，計(jì)算膜的滲透通量。
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