GO-PTFE复合膜在著名乡村旅游景点的自然环境中强化膜蒸馏深度处理焦化废水

GO-PTFE复合膜在乡村旅游景点自然环境中的应用：深度处理焦化废水

摘要：

为了提高膜的抗污染和抗润湿性能，本研究采用表面涂覆法，将氧化石墨烯（GO）结合到聚四氟乙烯（PTFE）膜上，制备出亲水-疏水复合膜，并用于深度处理焦化废水。通过对比改性复合膜与未改性的原膜表面特性和蒸馏效果，我们分析了GO表面的改性对蒸馏效果的强化机制。实验结果显示，经过GO改性的膜接触角从144.2°下降至103.9°，并出现了羟基、羧基等亲水官能团，这说明膜表面亲水性成功改变。相比于原有membrane, GO-PTFE复合membrane通量提高了36.6%，产水电导率保持在25 μS/cm，且出水中荧光峰强度明显减弱。这意味着该复合membrane能够有效截留焦化废水中的无机盐和有机物，并显著提高了其抗污染和抗润湿性能。

关键词：氧化石墨烯；聚四氟乙烯；亲水改性；焦化废water treatment; membrane distillation;

近年来，随着环境保护意识的增强，对工业排放的管理越来越严格。作为一种高效且节能环保的技术，膜蒸馏已经被广泛应用于多种工业领域。但是，由于其疏water properties限制其去除低分子量有机物以及其他难以去除的污染物能力，这也成为当前挑战之一。本研究旨在通过将氧化石墨烯（GO）与聚四氟乙烯（PTFE）组合成新的材料，以解决这一问题。

实验部分

1.1 GO 的制备

使用Hummers方法制备GO[13]。

1.2 GO-PTFE 复合membrane 的制备

将50mg GO颗粒溶解在含PVDF粉末的NMP溶液中，然后用超声波分散6h后得到PVDF-GO分散液。在PTFE疏water微孔membranesurface上均匀涂覆PVDF-GO分散液，用PVDF作为粘结剂固定GO到PTEFmembrae surface上。

1.3 膜蒸馎

使用山西省某焦化厂生化段出的COD281mg/L、电导率3.8mS/cm的生化out water进行试验。

2 结果与讨论

2.1 改性的前后membranes特征变化：

图5为ATR-FTIR图谱。

由图5可知，在1100cm^-^(-)处出现了一条新吸收峰，这可能是由于C-O-C键形成而引起。此外，还有一些吸收峰发生改变，如1400cm^-^(-)处的一条吸收峰变得更加清晰。这说明了.GO已成功地涂覆到了.PTFE membrane 上形成了一层新的结构。

3 结论

本研究展示了通过添加.GO可以提升.PTFE membrane 的生物防护性能，从而使得它更适用于处理具有较高生物负荷的情况下的淡水资源。此外，该方法还提供了一种简单有效地制造具有特殊功能材料如.GO的人工血管模型的手段，为未来的人工器官工程开发提供了解决方案。