硼摻雜二氧化硅雜化膜的制備及滲透汽化脫鹽性能

編號：CYYJ02411

篇名：硼摻雜二氧化硅雜化膜的制備及滲透汽化脫鹽性能

作者：張銳 邵琦 張華宇 金澤龍 張小亮

關(guān)鍵詞： 二氧化硅 膜 脫鹽 水熱穩(wěn)定性 活化能 高鹽廢水

機構(gòu)： 江西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

摘要： 以1,2-雙(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)和硼酸為前體,通過溶膠-凝膠法制備了硼摻雜的二氧化硅(B-BTESE-SiO2)雜化膜。采用FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM等系列表征手段對合成溶膠及膜的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析,結(jié)果表明:硼元素成功摻雜進(jìn)入SiO2骨架中,形成了水熱穩(wěn)定的B—O—Si鍵,能明顯影響膜表面的微觀結(jié)構(gòu)、親疏水性、膜孔徑大小從而提高膜的脫鹽性能和穩(wěn)定性。當(dāng)溶膠中的H_3BO_3/BTESE比為0.25時所優(yōu)化制備SiO2膜的親水性最強,脫鹽過程中活化能最低,傳質(zhì)阻力最小,膜孔徑約為0.61 nm,故表現(xiàn)出最佳的脫鹽性能。在60℃以3.5%(質(zhì)量) Na Cl溶液為進(jìn)料液時,該膜的水通量高達(dá)16.5 kg·m-2·h-1,鹽截留率近乎100%,并且表現(xiàn)出優(yōu)異的長時間穩(wěn)定性(>168 h)和高濃度鹽水溶液[4.2%^15.0%(質(zhì)量) Na Cl]脫鹽性能,在海水淡化和高鹽廢水處理等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。