摘要
采用多巴胺改性氮化碳(PDA@g-C_3N_4)添加到聚乙烯醇(PVA)中制备出具有优异的乙醇/水分离性能和水分子通道的高度选择性有机-无机杂化膜.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)等对形成的超细纳米孔氮化碳结构进行表征.由于多巴胺(DA)、氮化碳、琥珀酸(Sa)和聚乙烯醇之间具有相互作用,使得纳米复合膜具有抗溶胀性和机械稳定性.此外,多巴胺改性氮化碳的加入,也可以进一步提高膜的亲水性和热稳定性.杂化膜(CPVA-PDA@g-C_3N_4/PAN)的总渗透通量可以达到3 415g/(m^2·h),分离因子达到37.5,和交联的纯聚乙烯醇膜(CPVA)[通量为2 337g/(m^2·h),分离因子为11.2]相比较而言,该膜可以同时有效的提高杂化膜的分离性能,也就是我们所说的打破了"trade-off"效应.对该膜的亲疏水性和机械强度进一步测试可知,膜的接触角下降到42.9°,拉伸强度达到了40.19 MPa,弹性模量为448.61 MPa.
Highly water-selective hybrid membranes with excellent water/ethanol separation performance and superior water channels were fabricated by incorporating polydopamine modified g-CaN4 nanosheets （PDA@g-C3N4） into a poly（vinyl alcohol） （PVA） matrix.Due to the strong interfacial interactions among dopamine （DA）,g-C3N4,succinic acid （Sa） and the PVA matrix,the hybrid nanocomposite membranes showed both high swelling resistance and mechanical stability.Furthermore,the addition of PDA@g-C3N4 can significantly improve the membrane,the mechanical strength was reached up to 40.19 MPa,and the tensile modulus was 448.61 MPa,which was from the further test for the hydrophobicity and mechanical strength of the membrane.
作者
王杰
陈明
李梅生
周守勇
赵宜江
钟璟
WANG Jie1,2, CHEN Ming1, LI Meisheng1, ZHOU Shouyong1, ZHAO Yijiang1, ZHONG Jing2(1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Huaiyin Normal University, Jiangsu Province Environmental Functional Materials Engineering Laboratory, Huaian 223300, China; 2College of Chemistry and Chemical Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164 , China)
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第2期37-44,共8页
Membrane Science and Technology
基金
国家自然科学基金(21406082
21476094)
江苏省自然科学基金(BK20171268)
淮安市科技支撑项目(HAG201609)
江苏省高校"青蓝工程"资助项目
