硼掺杂二氧化硅杂化膜的制备及渗透汽化脱盐性能

作者：张锐; 邵琦; 张华宇; 金泽龙; 张小亮^*

来源：化工学报, 2021, 72(04): 2317-2327.

• 二氧化硅
• 膜
• 脱盐
• 水热稳定性
• 活化能
• 高盐废水

以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)和硼酸为前体,通过溶胶-凝胶法制备了硼掺杂的二氧化硅(B-BTESE-Si O2)杂化膜。采用FTIR、XRD、XPS、TEM、SEM等系列表征手段对合成溶胶及膜的结构和形貌进行了分析,结果表明:硼元素成功掺杂进入Si O2骨架中,形成了水热稳定的B—O—Si键,能明显影响膜表面的微观结构、亲疏水性、膜孔径大小从而提高膜的脱盐性能和稳定性。当溶胶中的H3BO3/BTESE比为0.25时所优化制备Si O2膜的亲水性最强,脱盐过程中活化能最低,传质阻力最小,膜孔径约为0.61 nm,故表现出最佳的脱盐性能。在60℃以3.5%(质量) Na Cl溶液为进料液时,该膜的水通量高达16.5 kg·m-2·h-1,盐截留率近乎100%,并且表现出优异的长时间稳定性(>168 h)和高浓度盐水溶液[4.2%～15.0%(质量) Na Cl]脱盐性能,在海水淡化和高盐废水处理等领域具有潜在的应用前景。

• 单位
  化学化工学院; 江西师范大学