GO-PTFE复合膜强化膜蒸馏深度处理焦化废水暑假旅游适合去哪里自然之美等你探索

GO-PTFE复合膜强化膜蒸馏深度处理焦化废水

暑假旅游适合去哪里？自然风光等你探索！

摘要：为了提高膜的抗污染抗润湿性能，我们采用表面涂覆法将氧化石墨烯（GO）结合在聚四氟乙烯（PTFE）膜表面，制备亲水疏水复合膜用于深度处理焦化废水。通过对比改性复合膜与未改性原膜的表面特性和膜蒸馏效果，我们分析了GO表面改性的强化机制。结果显示，经过GO改性的膜接触角从144.2°降至103.9°，且表面出现羟基、羧基等亲水性官能团，这说明了亲水改性的成功。此外，GO-PTFE复合膜相比原膜通量提高36.6%，产水电导率保持在25μS/cm，并且出水中荧光峰强度显著减弱，这说明该材料能够有效截留焦化废水中的无机盐和有机物。

关键词：membrane distillation；graphene oxide（GO）；polytetrafluoroethylene（PTFE）；wastewater treatment；hydrophilic modification；

近年来，membrane distillation已成为一种有效地处理工业废water的一种技术，但其对高浓度污染物的排放仍是一个挑战。本研究旨在通过将氧化石墨烯（Graphene Oxide, GO）与聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene, PTFE）的疏水微孔结构结合，以提升其抗污染能力。

实验部分

1.1 GO 的制备

利用Hummers法制备氧化石墨烯。

1.2 GO-PTFE 复合膜的制备

PVDF-GO分散液均匀涂覆于 PTFE 膜上，以 PVDF 为粘连剂固定。

1.3 膜蒸馏

使用山西某焦化厂生化段出water进行实验。

1.4 表征与分析方法

ATR-FT IR 测定官能团变化、接触测量检测亲疏-water 性、热场发射扫描电镜观测形貌变化、三维荧光光谱仪检测有机物扩散变化。

结果与讨论：

图 2 ATR-FT IR 图谱显示 F－C－F 键出峰降低，而新的吸收峰出现，对应于 O－H、C＝C 和 C＝O 官能团。

图 3 接触角测试显示原始PTEF 膜接触角为144.2°而改性后为103.9°，表示亲-wet 改变了疏-wet 特性。

图 4 SEM 照片显示原始网状结构被覆盖成致密片层结构，与二维层状结构吻合。

结论：

本研究证明了通过氧化石墨烯表面的親-wet 改變，可以顯著提高疏-wet 微孔薄層處理工業廢water時對於高濃度污染物的截留效率，並且維持產出的電導率低，這是因為親-wet 改變使得薄層更易於捕捉到溶解於廢water中的無機鹽與有機物。這種強化過程主要歸功於氧氣與碳材料間良好的親-wet 性質以及導熱特性的結晶結構對不溶劑之間作用力影響。