陶瓷膜微滤纳米凹凸棒石悬浮液研究(2)

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3.1 膜孔径对膜渗透性能的影响 10

3.2 操作条件对膜渗透性能的影响 12

3.2.1 膜面流速对膜渗透性能的影响 12

3.2.2 跨膜压差对膜渗透性能的影响 14

3.2.4 操作温度对膜渗透性能的影响 15

3.3 料液性质对膜渗透性能的影响 17

3.3.1 料液pH值对膜渗透性能的影响 17

3.3.2 凹凸棒石浓度对膜渗透性能的影响 19

3.4 反冲清洗对膜通量的恢复效果 21

3.5 吸附-微滤膜分离组合处理铅酸蓄电池生产废水 22

结论 24

参考文献 25

致谢: 29

1 绪论

1.1 凹凸棒石

1.1.1 凹凸棒石的性质

凹凸棒石黏土简称凹土（Attapulgite），主要成分为凹凸棒石，是一种层链状过渡结构的富含水镁铝硅酸盐粘土矿物，属于稀有非金属矿土资源，理想分子式为Mg5(H2O)4[Si4O10]2(OH)2。

凹凸棒石的基本物理化学性质[1~2]：（1）吸附性，凹凸棒石比表面积大（内比表面积高达 300～400 m2/g）、离子状态和表面物化结构，因此可用作脱色剂、净化剂、除臭剂等；（2）催化性，凹凸棒石结构中非等价阳离子同相替代造成破键和晶格缺陷，形成有利于协同催化作用的碱中心，而且凹凸棒石本身也具有同分子筛一样的择形催化特点；（3）流变性，凹凸棒石晶体结构含有三维立体链，在水中充分解散后可以形成一种杂乱的纤维状体系的悬浮液，该悬浮液表现出非牛顿型流体的性质；（4）阳离子交换性，凹凸棒石硅氧四面体中高价阳离子被低价阳离子代替，使其表面呈电负性，由于电荷的不平衡，凹凸棒石具有交换吸附一定阳离子的性质[3]；（5）填充性，凹凸棒石无、无毒、易干燥、化学稳定且具有特殊的针状、纤维状晶体结构等优点，因此具备良好的填充性能，目前凹凸棒石作为填充剂的研究正成为其应用研究的热点[4~7]。

1.1.2 凹凸棒石的应用研究进展

（1）在有机-无机高分子复合材料中的应用

冯辉霞等[8]用改性凹凸棒石和壳聚糖为原料，制备改性凹凸棒石/壳聚糖复合树脂微球，以阿司匹林为模型药物，考察树脂的缓释性能，结果表明O-ATP/CS树脂的缓释性能和吸附性能最佳。Li等[9~10]以凹凸棒石为无机原料加入到聚合物中合成复合吸水树脂，发现这不仅可以大大降低树脂的生产成本，而且生产出的树脂吸水性、耐盐性也得到了显著提高。徐婷婷等[11]对海藻酸钠/凹凸棒石复合微球用于生命体中微量元素(Cu2+)控释的可行性进行研究，发现与普通的海藻酸钠微球相比，复合微球的吸附率提高了3.5%，在2 h内的释放率降低了65.7%，表明凹凸棒石能够有效改善微球的缓释性能和凝胶强度，是理想的长效缓释药物的载体。

（2）在催化方面的应用

蒋金龙等[12]以凹凸棒石为载体，制备出SO42-/TiO2/Fe3O4/PAL磁性固体酸催化剂，发现这种固体酸催化剂具有更好的磁性能和催化活性。董兴盛等[13]以凹凸棒石为基体，制备出凹凸棒石基复合光催化剂(ATP-SnO2-TiO2)，光催化甲醛，结果表明在凹凸棒石表面负载SnO2-TiO2后，光催化性能得到明显提高，甲醛溶液的降解率可达99%以上，显示出优异的光催化性能。