GO-PVP/PVDF渗透膜的热质传递机理和污染特性

摘要

渗透率低和疏水性差是限制渗透膜在膜蒸馏式海水淡化运用中的关键因素。为了提高膜的疏水性且保持高渗透性能,对自制的超疏水氧化石墨烯-聚乙烯吡咯烷酮/聚偏氟乙烯(GO-PVP/PVDF)复合膜进行了热质传递的分子模拟和污染物为腐殖酸(HA)、半胱氨酸(LC)、Ca2+的耐污染实验,并通过Materials Studio(MS)软件建立了膜的传热传质模型。结果表明,GO含量越大膜表面的裂纹越少。左右堆叠形态下复合膜的渗透性能最好且热导率最高,上下堆叠形态下膜性能最差。氢键作用能(Eel)为负值,并导致污染物和膜表面的相互作用能为负值,是污染物富集在膜表面的主要作用力。此外,Ca2+离子会加重膜污染。