表面改性纳米氧化铝亲水共混膜制备及其水处理效能

摘要

经低温等离子体处理后,在纳米氧化铝(Al2O3)表面接枝甲基丙烯酸-2-轻乙酯(HEMA)或其聚合物,制备了Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒。采用纳米Al2O3Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒分别与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,制备了PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜,并与未改性PVDF膜进行比较。考察了改性纳米Al2O3表面的接枝情况和平均粒径,以及上述3种超滤膜处理聚驱采油废水的通量、出水水质及膜污染情况。结果表明,经表面改性的纳米Al2O3,其颗粒团聚得到良好控制,平均粒径大幅下降。PVDF/Al2O3膜和PVDF/Al2O3-g-HEMA膜的亲水性、纯水通量、处理聚驱采油废水的运行通量及清洗后通量恢复率均大幅提高。3种膜对聚丙烯酰胺、油类和TOC均有良好的去除效果,且共混改性不影响膜对大分子物质的去除。以PVDF/Al2O3-g-HEMA纳米复合颗粒作为添加剂制备的共混膜,其通量、去除效果和抗污染能力等综合性能最佳,是深度处理聚驱采油废水的理想膜材料。