凹凸棒土管状膜组件的制备及其性能研究

以六偏磷酸钠作为分散剂,将纳米级凹凸棒土粉体在水相中分散制成稳定悬浊液,通过浸浆成膜法在管式Al2O3微滤陶瓷基体通道内表面成膜,并在650℃下采用固态粒子烧结法制备不对称凹凸棒土膜。利用压汞法、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分别对基体和凹凸棒土膜进行了表征。结果表明:凹凸棒土膜的平均孔径为35.56 nm,远小于基体平均孔径(~8μm);煅烧成膜前后凹凸棒土的晶相结构未发生显著变化,成膜后凹凸棒土晶格内依然保留着原有金属氧化物的相关晶相。构建凹凸棒土管状膜组件,以错流截留模式对模拟磷酸盐以及含铁离子废水进行处理,研究表明管状膜组件对远小于其孔径的PO3-4(水合半径0.339 nm)和Fe3+(水合半径4.57 nm)均有去除效果,其去除率可达40%和66%左右。     

凹凸棒土膜的制备及其离子截留性能

采用固态粒子烧结法在陶土-粉煤灰基体表面制备了纳米级凹凸棒土膜，改善了基体表面形貌，收窄了基体的孔径分布区间。考察了凹凸棒土膜对不同类型离子模拟废水的处理效果，并研究了pH值对凹凸棒土膜截留性能的影响。结果表明：涂覆在陶土-粉煤灰基体上的凹凸棒土膜对Ca²⁺、PO₃^-4和Cl^-等离子均具有一定的截留效果，特别是对高价阴离子的截留效果优异；不同类型离子模拟废水均在特定pH值时出现最低截留率，证明了凹凸棒土膜的截留机理为道南排斥和介电效应，此特定pH值即为等电位点，且等电位点随溶液的不同而发生变化。