中国环境科学

作者：王蝶, 王小洋, 陈曦, 韩旻媛, 王钰婷, 向文毓, 姚婧梅, 韩乐

单位：重庆大学环境与生态学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400044

关键词：超滤,碳纳米管,膜污染,电化学阻抗法(EIS),XDLVO理论

基金：国家自然科学基金(51908083);中央高校科研项目(2020CDJQY-A015);大学生创新项目(CQU-SRTP-2019237)

以碳纳米管(CNT)为核心改性材料,采用喷涂法对聚醚砜(PES)超滤膜进行界面改性,研究改性膜的抗污染性能.结果表明:改性膜经聚乙烯醇交联稳定后,呈现微弱的通透性降低和明显的亲水性提升,CNT交织网状层提高了界面粗糙度;在牛血清白蛋白(BSA)污染试验中,CNT-10改性膜的抗污性能最好,在20mg/L BSA试验后,其通量恢复率高达95.7%、膜界面可逆污染率接近60%;进一步分析界面电化学阻抗信息发现,污染实验后CNT-10膜的Nyquist曲线右移幅度(实部阻抗增加)明显小于原膜,且曲线半径未见明显扩大,这与改性膜呈现的较小幅度的电导降低和相对稳定的电容一致,表明改性膜具有更少的污染物粘附,与通量变化趋势相符.对频率-电导图进行分频讨论,表明BSA污染了PES-V整个膜表层与膜基层,而并未污染CNT-10整个表层和膜基层;CNT改性层与BSA的界面作用自由能(XDLVO)分析结果显示,改性膜与污染物相吸引作用仅为原膜的一半,从热力学上解释了其优异的抗污染性能.

来源：2022年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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