欧美日韩Aa在线直播_自拍青草99视频_日本一线产区和韩国二线_日韩.国产.噢美日韩精品综合观看_亚州四虎精品久久久_曰曰日在线_精品久久久av_精品欧美国产一区二区三区不卡_欧美亚洲日韩_天天ri网_国产精品看片直播_亚洲中文久久久久久精品国产_天天色天天日综合_久久久久久成人免费看A四叶草_丁香六月狠狠综合天香_永久的伊甸园_国产熟妇无码A片AAA毛片视频

搜索:  
山東大學(xué)王志寧教授團(tuán)隊(duì) Nano Lett.:基于MXene與TA-Fe3+協(xié)同效應(yīng)的水凝膠界面工程膜用于穩(wěn)健光熱膜蒸餾脫鹽
2024-01-07  來(lái)源:高分子科技

  近年來(lái),界面自加熱型光熱膜蒸餾(PMD)成為海水淡化和高鹽廢水處理領(lǐng)域的頗具前景技術(shù),對(duì)于建立可持續(xù)的水-能源-環(huán)境關(guān)系具有重要意義。然而,低淡水產(chǎn)率和膜污染、膜潤(rùn)濕等瓶頸嚴(yán)重影響了該工藝效率,制約了其進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。構(gòu)筑兼具高光熱轉(zhuǎn)化效率及抗污染、抗?jié)櫇裉匦缘睦硐?/span>PMD膜,成為該領(lǐng)域面臨的重要挑戰(zhàn)之一。


  近期,山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院王志寧教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種光熱水凝膠界面工程膜,將具有優(yōu)異光熱轉(zhuǎn)化特性的MXene納米片與先進(jìn)水凝膠材料有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)PMD過(guò)程的高淡水產(chǎn)率、優(yōu)異的抗污染和耐久性。首先,將Ti3C2Tx MXene納米片添加到聚乙烯醇/單寧酸(PVA/TA)水凝膠前驅(qū)體中,然后噴涂在表面親水改性的聚四氟乙烯(H-PTFE)基底上,進(jìn)一步利用Fe3+TA絡(luò)合對(duì)水凝膠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行離子交聯(lián),制備得到光熱水凝膠復(fù)合膜P/T/M-Fe-PTFE(圖1)。


1 光熱水凝膠界面工程膜制備及表征


  利用Ti3C2Tx MXene納米片(等離子體共振效應(yīng))和TA-Fe3+配位網(wǎng)絡(luò)(熱振動(dòng))之間的協(xié)同光熱效應(yīng)可實(shí)現(xiàn)充分的界面自加熱,膜表面平衡溫度高于含單一光熱組分的水凝膠復(fù)合膜。1個(gè)太陽(yáng)光下,該光熱膜滲透通量高達(dá)1.71 kg m?2 h?1,太陽(yáng)能利用效率為72.0%(圖2)。得益于水凝膠層的強(qiáng)水合作用和復(fù)合膜液體進(jìn)入壓力的提高,所制備的復(fù)合膜能夠有效抵抗由表面活性劑引發(fā)的膜潤(rùn)濕和由油滴引發(fā)的膜污染,50 h運(yùn)行過(guò)程中保障高滲透通量和截鹽率,顯著延長(zhǎng)了膜在處理含復(fù)雜組分高鹽廢水時(shí)的壽命。此外,基于多重氫鍵相互作用和多酚-金屬離子配位作用,該復(fù)合膜在實(shí)際海水淡化過(guò)程中,表現(xiàn)出優(yōu)異的耐久性,100 h內(nèi)平均滲透通量為1.50 kg m-2 h-1,電導(dǎo)率低至2.53 μS cm-1此外,高離子脫除率(如硼截留率高達(dá)99.24%)表明所開(kāi)發(fā)的水凝膠復(fù)合光熱膜在生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的飲用水方面具有巨大潛(圖3)。


2 MXeneTA-Fe3+協(xié)同光熱增強(qiáng)機(jī)制及不同光熱膜性能對(duì)比


圖3 P/T/M-Fe-PTFE光熱膜蒸餾綜合性能評(píng)價(jià)

  這項(xiàng)工作證明了光熱水凝膠復(fù)合膜能夠用于可持續(xù)太陽(yáng)能膜蒸餾過(guò)程,為后續(xù)利用其他光熱材料協(xié)同提高膜蒸餾性能提供了參考。其制備方法簡(jiǎn)單可放大,具有較高的推廣開(kāi)發(fā)價(jià)值,有望用于低能耗海水淡化和高鹽廢水處理過(guò)程,助力緩解淡水資源危機(jī)。


  該工作以“Synergistic Effect of Ti3C2Tx MXene Nanosheets and Tannic Acid–Fe3+ Network in Constructing High-Performance Hydrogel Composite Membrane for Photothermal Membrane Distillation為題發(fā)表在Nano Letters上。該論文第一作者是山東大學(xué)張娜博士后,通訊作者為王志寧教授。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后基金、山東省博士后創(chuàng)新項(xiàng)目、山東省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助和支持。


  原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c04159


  下載:Synergistic Effect of Ti3C2Tx MXene Nanosheets and Tannic Acid–Fe3+ Network in Constructing High-Performance Hydrogel Composite Membrane for Photothermal Membrane Distillation

版權(quán)與免責(zé)聲明:中國(guó)聚合物網(wǎng)原創(chuàng)文章。刊物或媒體如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)聯(lián)系郵箱:info@polymer.cn,并請(qǐng)注明出處。
(責(zé)任編輯:xu)
】【打印】【關(guān)閉

誠(chéng)邀關(guān)注高分子科技

更多>>最新資訊
更多>>科教新聞