多孔石墨烯時(shí)間維度反滲透濾鹽機(jī)理研究

編號(hào)：CYYJ02990

篇名：多孔石墨烯時(shí)間維度反滲透濾鹽機(jī)理研究

作者：王孟妮 劉珍 顧浩 張福建 張忠強(qiáng) 丁建寧

關(guān)鍵詞： 反滲透 多孔石墨烯 時(shí)間篩選 界面滑移 分子動(dòng)力學(xué)

機(jī)構(gòu)： 江蘇大學(xué)智能柔性機(jī)械電子研究院 江蘇科技大學(xué)船舶與海洋工程學(xué)院 常州大學(xué)

摘要： 時(shí)間維度選擇性反滲透原理雖然克服了反滲透膜微孔尺寸的限制,一定程度上突破了滲透性和選擇性之間的平衡,但多層反滲透膜時(shí)間維度的濾鹽機(jī)理尚未明晰.本文采用分子動(dòng)力學(xué)方法,揭示了多孔石墨烯反滲透膜的厚度和剪切速度對(duì)鹽水反滲透特性的影響規(guī)律.結(jié)果表明,隨著多孔石墨烯反滲透膜旋轉(zhuǎn)速度的增加,離子截留率增加而水通量先增加后降低;反滲透膜厚度的增加會(huì)提高離子截留率,但阻礙了水通量的上升.本文創(chuàng)新性地對(duì)三層石墨烯反滲透膜上的納米孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究,發(fā)現(xiàn)梯度孔結(jié)構(gòu)在保證高選擇性的同時(shí)提高了滲透性;供給端最內(nèi)層納米孔徑的變化對(duì)水通量的影響最為顯著,水通量隨該孔徑的增加而快速上升.研究結(jié)果進(jìn)一步闡明并驗(yàn)證了時(shí)間維度反滲透濾鹽機(jī)理,利用梯度孔的設(shè)計(jì)提升了相同膜厚度情況下的水通量,為大尺度濾鹽設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)提供了理論基礎(chǔ).