電子束輻照制備自支撐氧化石墨烯復合正滲透濾膜及其酸回收性能
關鍵詞：電子束輻照 氧化石墨烯 離子液體 正滲透 酸回收
摘要：結合真空輔助自組裝和電子束輻照,通過兩步處理,將咪唑型離子液體,1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯鹽(1-Allyl-3-vinylimidazolium chloride,[AVIM]Cl)與氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)片層進行復合,并通過共價鍵合制備得到自支撐GO復合膜.復合膜的紅外光譜證明,電子束輻照成功引發了[AVIM]Cl與GO片層之間的化學鍵合反應.耐靜水壓測試的結果表明,引入咪唑型陽離子后,復合膜能承受的最大靜水壓大幅增加.經過電子束輻照后,復合膜能承受的最大靜水壓進一步提高到10.8 kPa,與GO膜相比提高了近10倍.X射線衍射譜表明,咪唑型陽離子能有效限制復合膜在水中的溶脹行為,降低復合膜在干濕態下的層間距變化程度;經過電子束輻照后,干濕態膜的層間距變化程度被進一步縮小.返鹽率測試表明,該復合膜最小返鹽率僅為0.14 mol/(m^2·h),符合正滲透濾膜材料的要求.采用正滲透技術,以鹽水作為滲透液,10 h的酸回收測試結果顯示,H+的滲透系數達87.9 m/h,高出常規擴散滲析法3個數量級以上.
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