CN206897194U - 一种有机超滤膜 - Google Patents
一种有机超滤膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206897194U CN206897194U CN201720872010.3U CN201720872010U CN206897194U CN 206897194 U CN206897194 U CN 206897194U CN 201720872010 U CN201720872010 U CN 201720872010U CN 206897194 U CN206897194 U CN 206897194U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- milipore filter
- organic
- titanium dioxide
- graphene oxide
- organic milipore
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229940018564 m-phenylenediamine Drugs 0.000 description 5
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 238000009285 membrane fouling Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);titanium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Ti+4] SOQBVABWOPYFQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本实用新型是一种有机超滤膜。包括有氧化石墨烯片层（1）、聚酰胺皮层（2）、二氧化钛颗粒（3）、聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4），其中聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4）设有滤膜管孔（5），氧化石墨烯片层（1）及二氧化钛颗粒（3）附着在聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4）的表面，最上层为聚酰胺皮层（2），聚酰胺皮层（2）聚合在氧化石墨烯片层（1）及二氧化钛颗粒（3）的表面。本实用新型可大幅度提高改性膜持久的抗污染性能，物质分离及浓缩的效果较好，满足实际使用的需要，且结构简单，方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种有机超滤膜，特别是一种氧化石墨烯-二氧化钛改性聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜，属于有机超滤膜创新技术。
背景技术
目前运用较多的高分子分离膜通量相对较低，膜组件容易受到污染，造成膜孔堵塞、通量下降、分离液水质下降，且膜组件清洗和更换频繁。膜污染问题很大程度上限制膜分离技术的进一步广泛运用。且现有滤膜物质分离及浓缩的效果欠佳，难于满足实际使用的需要。
发明内容
本实用新型的目的在于考虑上述问题而提供一种有机超滤膜。本实用新型可大幅度提高改性膜持久的抗污染性能，物质分离及浓缩的效果较好，满足实际使用的需要，且结构简单，方便实用。
本实用新型的技术方案是：本实用新型的有机超滤膜，包括有氧化石墨烯片层、聚酰胺皮层、二氧化钛颗粒、聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜，其中聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜设有滤膜管孔，氧化石墨烯片层及二氧化钛颗粒附着在聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜的表面，聚酰胺皮层聚合在氧化石墨烯片层及二氧化钛颗粒的表面。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点及效果：
1）本实用新型的纳米改性剂氧化石墨烯片层与二氧化钛颗粒及聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜成为一体，改性剂牢固地附着在超滤膜的表面，显著优于单一改性剂如氧化石墨烯或单一改性工艺如共混改性等基于物理作用的负载量与附着强度；
2）有机超滤膜的亲水性和分离性能均优于原膜，其水接触角与腐植酸静态吸附量均大幅下降；
3）有机超滤膜表面富含大量亲水性官能团，这些官能团使改性膜具有极强的亲水性能和表面活性。改性膜亲水性功能层为氧化石墨烯片层与聚酰胺皮层及二氧化钛颗粒的复合结构，可大幅度提高改性膜持久的抗污染性能；
4）有机超滤膜过滤腐植酸出现的通量衰减得到很大程度的延缓，不可逆污染向可逆污染转化。有机超滤膜通量总衰减率与不可逆衰减率与原膜相比均有明显下降，而可逆衰减率略有上升；
5）有机超滤膜的过滤周期提高数倍。当通量损失相同时，有机超滤膜过滤时间与原膜相比有大幅度的延长；
6）水力反冲洗对有机超滤膜的通量恢复有明显、稳定的效果，经过多次“过滤-清洗”周期后，有机超滤膜的通量恢复率能够基本恢复到初始值，而原膜恢复程度有限；
7）有机超滤膜膜组件经济效益高。
本实用新型物质分离及浓缩的效果较好，满足实际使用的需要，且结构简单，方便实用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例：
本实用新型的结构示意图如图1所示，本实用新型的有机超滤膜，包括有氧化石墨烯片层1、聚酰胺皮层2、二氧化钛颗粒3、聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4，其中聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4设有滤膜管孔5，氧化石墨烯片层1及二氧化钛颗粒3附着在聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4的表面，最上层为聚酰胺皮层2，聚酰胺皮层2聚合在氧化石墨烯片层1及二氧化钛颗粒3的表面。
本实施例中，上述滤膜管孔5的孔径为10～50nm。
本实施例中，上述聚酰胺皮层2的厚度为100nm～10um。
本实施例中，上述氧化石墨烯片层1的厚度为0.8～1.6 nm。展开长度20μm。
本实施例中，上述二氧化钛颗粒3的直径是5～15nm。二氧化钛颗粒3作为纳米光催化剂。
本实施例中，上述二氧化钛颗粒3是锐钛矿型二氧化钛。
本实用新型的制作方法是：首先将聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4组件浸入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）水溶液（1g/L, 10min）中，对膜表面进行活化；然后，把聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4组件浸入氧化石墨烯与二氧化钛分散液中，进行抽滤吸附（抽滤压力0.04MPa）至共混液抽吸完毕，再连续抽吸5min。此过程利用抽滤吸附的方法使二氧化钛和氧化石墨烯附着在聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4的表面，抽吸完毕后，取出原膜组件，放置在60℃条件下的干燥箱中烘干30min；烘干后取出聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4组件，放在一定浓度的间苯二胺（MPD）水溶液（1-5wt%）中浸泡一定时间（2-10min），浸泡完毕使用蠕动泵抽吸掉（抽吸压力0.04MPa）膜丝表面多余的水分；接着，取出聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4）组件，将其浸泡在一定浓度（0.1-0.5wt%）的均苯三甲酰氯（TMC）油相溶液中（溶胶为正己烷）一定时间（0.5-10min），使之进行界面聚合反应以生成聚酰胺皮层2，聚酰胺皮层2是由间苯二胺和均苯三甲酰氯发生界面反应而生成在膜的表面；最后放置在60℃条件下的烘箱中烘干30min取出，制备得到氧化石墨烯-二氧化钛改性聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜。
本实用新型的工作原理是：本实用新型是外压式过滤，原水从聚酰胺皮层2、氧化石墨烯片层1、二氧化钛颗粒3过滤，再经聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜4的滤膜管孔5流出，在这个过程中，溶剂及小分子溶质透过膜壁为透过液，而较大分子溶质被膜截留，留在膜外面，从而达到物质分离及浓缩的目的。
Claims (6)
1.一种有机超滤膜,其特征在于包括有氧化石墨烯片层（1）、聚酰胺皮层（2）、二氧化钛颗粒（3）、聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4），其中聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4）设有滤膜管孔（5），氧化石墨烯片层（1）及二氧化钛颗粒（3）附着在聚偏氟乙烯中空纤维有机超滤膜（4）的表面，聚酰胺皮层（2）聚合在氧化石墨烯片层（1）及二氧化钛颗粒（3）的表面。
2.根据权利要求1所述的有机超滤膜,其特征在于上述滤膜管孔（5）的孔径为10～50nm。
3.根据权利要求1所述的有机超滤膜,其特征在于上述聚酰胺皮层（2）的厚度为100nm～10um。
4.根据权利要求1所述的有机超滤膜,其特征在于上述氧化石墨烯片层（1）的厚度为0.8～1.6nm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的有机超滤膜,其特征在于上述二氧化钛颗粒（3）的直径是5～15nm。
6.根据权利要求5所述的有机超滤膜,其特征在于上述二氧化钛颗粒（3）是锐钛矿型二氧化钛。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720872010.3U CN206897194U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种有机超滤膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720872010.3U CN206897194U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种有机超滤膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206897194U true CN206897194U (zh) | 2018-01-19 |
Family
ID=61313357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720872010.3U Expired - Fee Related CN206897194U (zh) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | 一种有机超滤膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206897194U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108854602A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 江苏泓膜业科技有限公司 | 一种增强型中空纤维超滤膜及其制备方法 |
| CN108905646A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-30 | 西安理工大学 | 石墨烯pvdf复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法 |
| CN109433013A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯与石墨相氮化碳复合改性的膜材料及其制备方法 |
| CN112642293A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-04-13 | 迈博瑞生物膜技术（南通）有限公司 | 一种超亲水低分子截留的石墨烯复合超滤膜及其制作方法 |
| CN114130201A (zh) * | 2020-09-04 | 2022-03-04 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种二氧化钛氧化石墨烯改性有机超滤膜及其制备方法 |
-
2017
- 2017-07-18 CN CN201720872010.3U patent/CN206897194U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108905646A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-11-30 | 西安理工大学 | 石墨烯pvdf复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法 |
| CN108905646B (zh) * | 2018-06-13 | 2021-06-15 | 西安理工大学 | 石墨烯pvdf复合导电超滤膜及制备和污染物去除方法 |
| CN108854602A (zh) * | 2018-06-28 | 2018-11-23 | 江苏泓膜业科技有限公司 | 一种增强型中空纤维超滤膜及其制备方法 |
| CN109433013A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-03-08 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯与石墨相氮化碳复合改性的膜材料及其制备方法 |
| CN109433013B (zh) * | 2018-09-20 | 2021-08-24 | 广东工业大学 | 一种氧化石墨烯与石墨相氮化碳复合改性的膜材料及其制备方法 |
| CN114130201A (zh) * | 2020-09-04 | 2022-03-04 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种二氧化钛氧化石墨烯改性有机超滤膜及其制备方法 |
| CN114130201B (zh) * | 2020-09-04 | 2023-04-14 | 三达膜科技（厦门）有限公司 | 一种二氧化钛氧化石墨烯改性有机超滤膜及其制备方法 |
| CN112642293A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-04-13 | 迈博瑞生物膜技术（南通）有限公司 | 一种超亲水低分子截留的石墨烯复合超滤膜及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206897194U (zh) | 一种有机超滤膜 | |
| Karahan et al. | MXene materials for designing advanced separation membranes | |
| Shen et al. | Polymeric membranes incorporated with ZnO nanoparticles for membrane fouling mitigation: A brief review | |
| Kahrizi et al. | Significant roles of substrate properties in forward osmosis membrane performance: A review | |
| Wu et al. | Facile preparation of polyvinylidene fluoride substrate supported thin film composite polyamide nanofiltration: Effect of substrate pore size | |
| Hamzah et al. | Membrane distillation of saline with phenolic compound using superhydrophobic PVDF membrane incorporated with TiO2 nanoparticles: Separation, fouling and self-cleaning evaluation | |
| Cui et al. | Fabrication of crosslinking modified PVDF/GO membrane with acid, alkali and salt resistance for efficient oil-water emulsion separation | |
| Zeng et al. | Preparation of a novel poly (vinylidene fluoride) ultrafiltration membrane by incorporation of 3-aminopropyltriethoxysilane-grafted halloysite nanotubes for oil/water separation | |
| Zeng et al. | Novel halloysite nanotubes intercalated graphene oxide based composite membranes for multifunctional applications: oil/water separation and dyes removal | |
| Amini et al. | Synthesis of novel thin film nanocomposite (TFN) forward osmosis membranes using functionalized multi-walled carbon nanotubes | |
| Fu et al. | Enhanced flux and fouling resistance forward osmosis membrane based on a hydrogel/MOF hybrid selective layer | |
| CN101890315B (zh) | 碳纳米管-聚合物复合纳滤膜及其制备方法 | |
| Zhao et al. | Constructing antifouling hybrid membranes with hierarchical hybrid nanoparticles for oil-in-water emulsion separation | |
| Deng et al. | Polyelectrolyte membranes prepared by dynamic self-assembly of poly (4-styrenesulfonic acid-co-maleic acid) sodium salt (PSSMA) for nanofiltration (I) | |
| Zhi et al. | Poly (vinylidene fluoride)/poly (acrylic acid)/calcium carbonate composite membranes via mineralization | |
| CN103706264A (zh) | 层层自组装氧化石墨烯纳滤膜及其制备方法 | |
| Gui et al. | g-C3N4 nanofibers network reinforced polyamide nanofiltration membrane for fast desalination | |
| CN102580560A (zh) | 纳米材料掺杂聚合物膜的制备方法 | |
| CN106943894A (zh) | 一种氧化石墨烯改性的高性能超滤复合膜及其制备方法 | |
| CN106621833A (zh) | 一种利用掺氮氧化石墨烯/TiO2复合颗粒增强抗污染性的超滤膜的制备方法 | |
| CN103111196A (zh) | 一种纳滤膜的制备方法 | |
| Du et al. | GO/TiO 2-decorated electrospun polyvinylidene fluoride membrane prepared based on metal-polyphenol coordination network for oil–water separation and desalination | |
| CN107617344A (zh) | 负载纳米线的聚合物微孔膜及其制备方法 | |
| CN110280147A (zh) | 一种层间通道尺寸可控的耐溶胀二维层状膜、制备及应用 | |
| CN107511078A (zh) | 太阳光驱动抗污染纳米片组装杂化膜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180119 |