磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用

在Fe3O4纳米磁流体存在的情况下,将强离子型单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(AMPS)与温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚,制备了磁性水凝胶[P(NIPAM-co-AMPS)/MNPs],并将其用作正渗透汲取剂.表征结果证实:磁性水凝胶显示超顺磁性,其饱和磁化强度与Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs)含量呈线性关系.正渗透实验结果表明:引入MNPs对磁性水凝胶水通量影响很小,不同MNPs含量的磁性水凝胶在0.5h内平均水通量范围为2.22~2.52L·m-2·h-1;在不同膜方向模式下,磁性水凝胶表现出可忽略的水通量差异,可避免稀释内部浓差极化问题,同时具有重复使用的优点;在温度刺激下(65℃),引入MNPs可提高磁性水凝胶的脱水效率,质量分数为9.0%的MNPs的磁性水凝胶在最初20min内的脱水率是不含MNPs水凝胶的3.2倍.     

PVA-SA水凝胶生物载体的制备及其性能研究

该研究采用溶液共混法以硼酸作为交联剂制备PVA-SA水凝胶生物载体,并结合比表面积/孔径分布仪、扫描电镜及傅里叶红外光谱等分析手段对载体进行分析;通过快速排泥法对载体挂膜,考察其在废水处理中的生物活性和处理效果.结果表明,当PVA浓度为7%、SA浓度为1%时,制得PVA-SA水凝胶生物载体具有较好的热稳定性,比表面积为24.233 m2·g-1,平均孔径为60.895 nm,孔隙分布以大孔和中孔分布为主,微孔所占比例比较小.扫描电镜观察显示挂膜前的凝胶球空间网络稳定,有丰富的孔隙结构.挂膜后的凝胶球表面及内部有效富集了大量的微生物,生物活性较好,耗氧速率为8.95μg O2·(min·颗)-1,COD去除率能达到89%,能够作为一种理想的生物载体.