GO/BTESE复合陶瓷膜的制备与表征文献综述
2020-06-10 22:43:10
文 献 综 述
1.1前言
大量的含油废水每天从冶金、运输、食品加工、石油化工以及炼油厂等各种工业过程中产生[1],这给环境造成了巨大的负担。许多技术已被用于分离油/水乳液,如超声波分离、凝固、气浮、加热、臭氧氧化、絮凝和膜过滤[2-6]。相比之下,微滤(MF)膜过滤在油/水分离过程中已逐渐成为一个强大的可替代技术[7,8]。考虑到它的化学性能、热量、机械稳定性、操作压力低、高初始磁导率,陶瓷微滤膜,包括Al2O3、TiO2、ZrO2,在含油废水处理中的应用中受到了强烈关注[9-11]。
1.2石墨烯的特点及制备方法
石墨烯是由SP2杂化的碳原子紧密堆积形成单层二维蜂 窝状晶格结构的一种碳质新材料,是构建其他维数碳质材料 (如零维富勒烯、一维纳米碳管、三维石墨)的基本单元,具有很多奇异的电子及机械性能。因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注.因而目前关于此方面的研究比较多,国内也有相关综述[12,13]。
石墨烯的制备大体可分为物理方法和化学方法,目前关于此方面的研究比较多 ,国内也有相关综述[12,13]。其中化学方法研究得较早,主要是以苯环或其他芳香体系为核,通过偶联反应使苯环上6个碳均被取代 ,然后相邻取代基之间脱氢形成新的芳香环,如此进行多步反应使芳香体系变大,但该方法不能合成具有较大平面结构的石墨烯,目前主要有SiC热解的外延生长法[14-18]、化学气相沉积(CVD)法[19,20]等。物理方法主要以石墨为原料来合成,不仅原料便宜易得 ,而且可得到较大平面结构的石墨烯 ,目前主要有微机械力剥离法[21]、印章切取转移印制法[22]等。
1.3 陶瓷微滤膜的特点及研究现状
相较于传统聚合物分离膜材料,陶瓷膜具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂;机械强度大,可反向冲洗;抗微生物能力强;耐高温;孔径分布窄、分离效率高等优点,在食品工程、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工程等领域得到了广泛的应用,其市场销售额以30%的年增长率发展着。陶瓷膜的不足之处在于造价较高、无机材料脆性大、弹性小、给膜的成型加工及组件装备带来一定的困难等。
陶瓷膜的研究始于20世纪40年代,其发展可分为3个阶段:用于铀的同位素分离的核工业时期,以无机微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期,以及以膜催化反应为核心的全面发展的时期。我国从80年代开始无机膜的研究工作,在国家九五计划期间,无机滤膜的制备与应用技术研究已列入国家科委重点科技攻关计划,无机分离催化膜的研究也纳入国家”863”发展计划。
1.4 氧化石墨烯陶瓷膜的研究现状