维普资讯 http://www.cqvip.com 武春瑞等；耐高温聚酰胺复合纳滤膜的染料脱盐性能研究 耐高温聚酰胺复合纳滤膜的染料脱盐性能研究 武春瑞 ，杨法杰 ，颜 春 ，张守海 ，蹇锡高 （１．天津工业大学生物化工研究所，中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津３００１６０； ２．大连理工大学高分子材料系，辽宁省高性能树脂工程技术研究中心，辽宁大连１１６０１２） 摘 要： 利用耐高温聚酰胺复合纳滤膜对偶氮染料 酸性铬蓝Ｋ（ＡＣＢＫ）的含盐水溶液进行脱盐实验。研 （ＡＣＢＫ，Ｍｌｗ一５９６，分子式如图１）、无机盐均为市售分 究了操作压力、盐水温度等对膜脱盐性能的影响，考察 了复合膜在高温染料脱盐过程中的分离性能及热稳定 性。结果表明，随着操作压力和温度上升，膜的通量都 析纯。高压板式膜评价仪（有效膜面积４０．７ｃｍ。），自 制；ＤＤＳ一１１Ａ直流电导仪，上海雷磁仪器厂；ＨＰ８４５３ 型分光光度计，惠普公司。 明显提高，对ＡＣＢＫ和ＮａＣ１的截留率则分别保持在 １００ 和１２ 左右。在１．０ＭＰａ，８Ｏ℃下复合膜可以高 效地完成染料ＡＣＢＫ的脱盐净化。经过１０ｄ的高温 染料脱盐实验，膜对染料的截留率基本不变，通量从 ２６０Ｌ／（ｍ。・ｈ）降低到约２４０Ｌ／（ｍ。・ｈ），经水冲洗后 通量恢复到２５３Ｌ／（ｍ。・ｈ）左右。 图１ 酸性铬蓝Ｋ（ＡＣＢＫ）分子结构 Ｆｉｇ １ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｃｉｄ ｃｈｒｏｍｅ ｂｌｕｅ Ｋ 关键词： 复合膜；纳滤膜；染料脱盐；热稳定性 中图分类号：ＴＱｏ２８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－９７３１（２００７）１１—１９Ｏ１－０３ （ＡＣＢＫ） ２。２膜性能评价 膜性能评价采用高压板式膜测试仪，氮气瓶、压力 １ 引 言 偶氮染料是目前种类最多、应用最广泛的染料之 一表和搅拌器等组成的测试装置进行。将膜在室温１． ２ＭＰａ压力下用去离子水预压２ｈ，然后在给定压力、温 度下测试膜的通量和截留率。其中通量Ｆ： ｎ ［１］。其制备过程中的重氮化一偶合反应过程一般都 Ｆ一 ＾ （Ｌ・ｍ～・ ｒ ） 会伴随ＮａＣ１的生成，而ＮａＣ１的存在会在很大程度上 影响染料的色泽、染色能力等重要性能指标。因此，染 料脱盐精制一直以来都是染料行业的一项重要课 题［２］。传统的染料纯化浓缩工艺常采用盐析、压滤法， 所得产品含有大量盐份和未反应的小分子杂质，同时 排出大量高色度、高ＣＯＤ的含盐废水，污染环境。利 用纳滤膜可允许无机盐和小分子通过而大分子被截留 的特点，可使染料合成液的脱盐精制与浓缩过程同步 式中Ｑ为渗透液体积（Ｌ），Ａ为膜的有效面积 （ｍ。），ｔ为渗透时间（ｈ）；截留率Ｒ： ，、 Ｒ—ｆ１一 乙＼×１００ ｆ／ 式中Ｃ』、Ｃｐ分别为测试液渗透前后的浓度。用电 导仪测定过滤前后水溶液的电导率，用ＨＰ８４５３型分 光光度计测定溶液的分光值，后跟据公式分别计算对 盐和染料的截留率。 完成［３］。许多研究者在染料的纳滤脱盐精制、染料废 水处理等领域作了重要的工作［４卅］。本课题组针对染 料生产过程水、印染废水等温度较高的特点，选择耐高 温的膜材料［８．。］，研制了耐高温复合纳滤膜［１０，１１］。本 文研究该复合纳滤膜的染料脱盐性能，主要考察了操 ２．３染料脱盐浓缩实验 以染料ＡＣＢＫ与ＮａＣ１的混合溶液为测试液，二 者浓度均为２０００ｍｇ／Ｌ。在１．０ＭＰａ，８Ｏ℃下进行间歇 渗滤操作。测试液初始体积为６５０ｍｌ，渗滤终点时渗 出约５００ｍｌ，即残留１５０ｍｌ浓溶液，然后再加入５００ｍｌ 作条件对膜性能的影响，及膜在含盐染料高温水溶液 的脱盐浓缩中的稳定性。 ２ 实 验 ２．１原料及设备 去离子水，用电磁搅拌使之与截留液充分混合，待温度 稳定于８０＂Ｃ后，重复渗滤实验，共８次。在每次浓缩 过程中，每渗透出５０ｍｌ溶液时测试膜的通量、浓缩液 和渗透液的吸光度、电导率值，跟据公式计算出相应的 聚酰胺复合纳滤膜，自制 ；染料酸性铬蓝Ｋ 渗透通量、截留率等。 ＊基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（２００３ＡＡ３３ｇ０３０）Ｉ国家重点基础研究发展计划（９７３计划）资助项目 （２００３ＣＢ６１５７００） 收到初稿日期：２００７—０４—２７ 收到修改稿日期：２００７—０７—０２ 通讯作者：蹇锡高 作者简介：武春瑞（１９７９－－），男，河北霸州人，博士，讲师，从事膜材料与膜过程研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com ！ 口 ３结果与讨论 ３．１ 操作压力、温度对复合膜染料脱盐性能的影响 以染料ＡＣＢＫ与ＮａＣ１的混合溶液为测试液，二 者浓度均为２０００ｍｇ／Ｌ，首先研究了渗滤过程的操作 压力、温度对膜性能的影响，结果分别如图２、３所示。 １ １ １ 鼍 Ｐｒｅｓｓｕｒｅ／ＭＰａ 图２ 操作压力对纳滤膜在染料脱盐性能的影响 Ｆｉｇ ２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｄｙｅ—ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ 鼍 图３操作温度对复合膜染料脱盐性能的影响 Ｆｉｇ ３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍ— ａｎｃｅ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｄｙｅ—ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ 由图２可知，操作压力从０．５ＭＰａ提高到１．６ ＭＰａ，复合膜在染料ＡＣＢＫ含盐水溶液的脱盐过程 中，渗透通量从３９Ｌ／（ｍ。・ｈ）提高到约１４３Ｌ／（ｍｚ・ ｈ），而复合膜对染料ＡＣＢＫ的截留率始终保持在 １００ 左右，对ＮａＣ１的截留率则在１２ 左右，均无明 显变化。可以通过适当提高操作压力的方法，在保证 染料脱盐效果的同时提高染料脱盐过程的产水率，即 提高染料脱盐效率。但压力的提高必然以能耗增加为 前提，因此压力又不宜过高。 由图３可知，操作温度从２５℃提高到８０℃，复合 膜在染料ＡＣＢＫ脱盐渗滤中的渗透通量从８７Ｌ／（ｍ。 ・ｈ）左右提高到约２６０Ｌ／（ｍ。・ｈ）。复合膜对染料的 截留率始终保持在１００ 左右，无明显变化；但膜对 ＮａＣ１的截留率在６０℃以下始终保持在ｌ２ 左右，而 温度高于６０℃后有较明显地降低，温度达到８０℃时， 膜对ＮａＣ１的截留率仅为６％左右。操作温度提高，分 子运动速率增加，溶液粘度降低，使水分子渗透过膜的 速率提高，从而导致通量的上升。温度高于６０℃后， 膜对ＮａＣ１截留率的降低，可能是因为功能层聚合物链 材 料 ２００７年第１１期（３８）卷 段可能的运动使膜表面孔有微小的增加造成的，而膜 表面孔的这种微小变化并未影响到膜对染料分子的截 留，所以膜对ＡＣＢＫ的截留率得以保持在１００ 左右。 另外，图２、３中复合膜对ＮａＣ１的截留率在１２ 左右，低于前文报导的１８ ［１ 。这是由复合膜对染料 ＡＣＢＫ几乎１００ 的截留率及Ｎａ 的膜内扩散能力决 定的［２］。ＡＣＢＫ分子是以钠盐（ＲＮａ。）形式存在，每个 分子中含有３个磺酸基。ＮａＣｌ溶液中加入ＡＣＢＫ后， 溶液中Ｎａ 浓度明显提高，使得Ｎａ 在膜内扩散的推 动力一浓度梯度增加，Ｎａ 的扩散通量增加，膜两侧的 电中性被打破，而为了保持体系电中性，则Ｃｌ－１也透过 膜，所以导致膜对ＮａＣ１截留率降低。 ３．１．１复合膜的高温染料脱盐性能 图４、５分别为复合膜在高温染料含盐水溶液的脱 盐浓缩中的对染料ＡＣＢＫ和ＮａＣ１的分离性能。 鼍 １１ｍｅｌｍｉｎ 图４ 复合膜在染料浓缩脱盐中对ＡＣＢＫ的分离性能 Ｆｉｇ ４ Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｆｏｒ ＡＣＢＫ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ－ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｙｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ 善 毫 童 ８ 图５ 复合膜在染料浓缩脱盐中对ＮａＣ１的脱除性能 Ｆｉｇ ５ Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ—ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＣＢＫ ｓｏｌｕ— ｔｉｏｎ 从图４可以看出，每一轮的渗滤浓缩过程中，膜的 渗透通量都随着时间的延长而下降，当重新加入去离 子水稀释后，透过通量大幅提高，但在新一轮的浓缩过 程中通量又随着浓缩过程进行而下降。这主要是因为 在浓缩过程中，随着操作运行时间延长，稀溶液不断渗 出，膜上游截留液的体积不断减少，使得截留液中染料 浓度不断增加，一方面溶液的渗透压增加，使溶液透过 膜的净压力减小；另一方面，料液的粘度也不断增加， 小分子运动速率会降低，因此透过膜的速率降低。在 新一轮浓缩开始时，加入去离子水并与浓溶液充分混 合后，由于料液浓度降低，膜的通量又有一定程度恢 维普资讯 http://www.cqvip.com 武春瑞等：耐高温聚酰胺复合纳滤膜的染料脱盐性能研究 复。在８次循环浓缩过程中，复合膜对染料ＡＣＢＫ的 截留率始终保持在１００ 左右，可以初步说明该复合 膜在此染料脱盐实验中具有良好的稳定性，即使在高 温下操作仍能保持对染料分子的高截留率。 由图５可知，在整个脱盐浓缩过程中透过液和截 留液的电导率均随操作时间延长而发生往复变化，但 电导率总体上都呈下降趋势。每一轮纳滤浓缩操作中 透过液和截留液的电导率均随操作时间延长而增大。 截留液的电导率主要取决于截留液中染料和ＮａＣ１提 供的总电导率，每轮纳滤浓缩操作使截留液中染料的 浓度不断增加，而ＮａＣ１的浓度也会有增加，从而使截 留液的电导会随着浓缩进行而增大。而透过液的电导 率值主要由透过液中ＮａＣ１的电导率来贡献。随着浓 缩进行，截留液中Ｎａ 浓度提高，Ｎａ 的扩散通量增 加，膜两侧的电中性被打破，而为了保持体系电中性， 则Ｃｌ 也透过膜，所以导致透过液侧的ＮａＣ１浓度增 加，表现为透过液的电导率上升。 经过３个循环的恒容脱盐后，浓缩液和透过液的 电导值都达到了较低水平，在第４个循环中，透过液的 电导率从ｌ１６￣ｓ／ｃｍ提高到１８０／￣ｓ／ｃｍ。从第６循环开 始，透过液电导低于３０￣ｓ／ｃｍ，且随着浓缩过程进行， 电导值的变化很少，基本保持稳定；而截留液的电导率 始终会随着浓缩过程进行而增加，但一直在１５０～ ３００￣ｓ／ｃｍ范围变化。由此可知，仅经过１００ｍｉｎ左右， 染料中的含盐量已经达到较低水平，而经过５个循环 约１５０ｍｉｎ之后，染料溶液中的盐份已近完全去除，截 留液的电导率可能是因为染料ＡＣＢＫ分子本身的磺 酸钠盐在水溶液中部分地以离子形式存在造成的。 ３．１．２复合膜在高温染料脱盐中的稳定性 将染料恒容脱盐浓缩的渗滤实验在１．０ＭＰａ， ８０＂Ｃ下重复１０ｄ，每天５个循环，考察复合纳滤膜在此 高温染料脱盐过程中运行的稳定性和耐热性，及膜在 染料脱盐过程中的耐污染性。取渗透液体积为３００ｍｌ 时测试得到的膜对染料的截留率和渗透通量值，绘成 膜性能随时间变化曲线，如图６所示。 ； 鼍 图６ 复合膜在１０ｄ高温染料脱盐实验中的分离性能 Ｆｉｇ ６ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｌ Ｏｄａｙｓ ｏｆ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒ— ａｔｕｒｅ ｄｙｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ 由图６可知，在１０ｄ的重复实验过程中，复合膜 ＮＦ１对染料的截留率保持在１００ 左右，无明显变化； 膜的渗透通量总体上会随着时间的延长而降低，且从 第７ｄ开始通量降低的速率趋缓。经过１０ｄ实验，膜 ＮＦ１的渗透通量从最初的２６０Ｌ／（ｍ。・ｈ）左右降低到 约２４０Ｌ／（ｍ。・ｈ）。ｌＯｄ实验完成后将膜取出，以自来 水冲洗膜表面，然后再次测试其对染料ＡＣＢＫ—ＮａＣ１ 混合溶液的分离性能，膜的通量又恢复到２５３Ｌ／（ｍ。・ ｈ）左右，膜对染料的截留率约１００ 。 复合膜通量的降低可能是由于染料浓缩过程中， 截留液染料浓度增加造成的浓差极化和染料分子对膜 表面孑Ｌ的堵塞。膜在８Ｏ℃下对染料ＡＣＢＫ脱盐实验 持续ｌＯｄ，膜对染料的截留率无明显变化，通量的降低 不足ｌＯ ，而以水清洗表面后通量恢复。以上结果都 说明该复合膜具有良好的耐热性，在高温含盐染料水 溶液的脱盐实验中具有良好的稳定性。 ４ 结 论 利用耐高温复合纳滤膜对偶氮型染料ＡＣＢＫ含 盐水溶液进行脱盐实验，随着操作温度和压力提高，膜 的通量迅速提高。在１．０ＭＰａ，８０℃下，膜对染料的截 留率约１００ ，渗透通量在２６０Ｌ／（ｍ。・ｈ）左右波动， 经过约１５０ｍｉｎ左右的脱盐实验，染料中的ＮａＣ１即可 除净。经过ｌＯｄ的染料脱盐实验，膜对染料的截留率 基本不变，通量从２６０Ｌ／（ｍ。・ｈ）降低到２４０Ｌ／（ｍ。・ ｈ）左右，但经水冲洗后又恢复到２５３Ｌ／（ｍ。・ｈ）左右， 说明该膜在此染料脱盐过程中具有良好的热稳定性和 耐污染性。 参考文献： Ｅ１］侯毓汾，程侣伯．活性染料［Ｍ］．北京：化学工业出版社， １９９１． ［２２姚红娟，丁宁，王晓琳．ＥＪ３．现代化工，２００３，２３（１２）。１５． １８． ［３］姚红娟，丁 宁，王晓琳．［Ｊ］．染料与染色，２００３，４０（６）： ３２１－３２４． ［４３蔡惠如，高从增．［Ｊ］．膜科学与技术，２００２，２２（３）：卜５． ［５］柴红，周志军，陈欢林．［Ｊ］．高校化学工程学报，２０００，１４ （５）：４６１－４６４． ［６］周 花，蒋林煜，蓝伟光，等．［Ｊ］．膜科学与技术，２００１，２１ （５）：４２－４７． ［７］刘梅红．［Ｊ］．水处理技术，２００２，２８（１）：４２—４４． ［８］Ｊｉａｎ Ｘ Ｇ，Ｃｈｅｎｇ Ｌ．［Ｊ］．Ｊ Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ：Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍ Ｃｈｅｍ ｉｓｔｒｙ，１９９９，３７ｌ１５６５－１５６７． ［９］ Ｚｈｕ Ｘ，Ｊｉａｎ Ｘ．［Ｊ］．Ｊ Ｐｏｌｙｍ Ｓｃｉ Ｐａｒｔ Ａ：Ｐｏｌｙｍ Ｃｈｅｍ， ２００４，４２：２０２６－２０３０． ［１Ｏ］武春瑞，张守海，杨大令，等．［Ｊ］．功能材料，２００７，３７（３）： ４００－４０３． ［１１］武春瑞，张守海，杨法杰，等．［Ｊ］．高分子学报，２００７，７： ６０５—６０９． （下转第１９０７页） 维普资讯 http://www.cqvip.com 沈 琳等：溶胶一凝胶法合成ＺｎＯ纳米材料及其抗菌性能研究 ［８３邹新禧．超强吸水剂（第二版）ＥＭ］．北京：化学工业出版 社，２００２． １９０７ ［９］王存国，何丽霞，董献国，等．［Ｊ］．高等学校化学学报， ２００７，待发表． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ ｏｆ ｇｒａｆｔ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ、ｖｉｔｈ ｓｔｒｃｈ ａＷＡＮＧ Ｃｕｎ－ｇｕｏ ，ＤＯＮＧ Ｘｉａｏ—ｃｈｅｎ ，Ｈ Ｅ Ｌｉ—ｘｉａ ＬＩＵ Ｗｅｉ ＤＯＮＧ Ｘｉａｎ－ｇｕｏ ，ＧＡＯ Ｘｉａｏ－ｐｉｎｇ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｕｂｂｅｒ－ｐｌａｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０４２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈ￣ｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｇｒａｆｔ ｃｏ—ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｏｎｔｏ ｃｏｒｎ ｓｔａｒｃｈ．Ｔｈｅ ｍｏ－ ｌｅｃｕｌａｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ＦＴＩＲ ｍｅｔｈｏｄ．Ｍａｎｙ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｒａｔｉｏｓ ｏｆ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｔｏ ｓｔａｒｃｈ。ｎｅｕ— ｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ａｅｒｙｉｉｃ ａｃｉｄ ｂｙ ＮａＯＨ，ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｇｅｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ，ａｎｄ ｄｒｙｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｐｒｏｄ－ ｕｃｔ ｅｔ ａｌ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙ．Ｈｅｒｅｉｎ，Ｋ２Ｓ２０８－Ｎａ２Ｓ２Ｏ３ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ，ｔｈｒｏｕｇｈ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉ— ｍｅｎｔｓ，ａｎ ｏｐｔｉｍｕｍ ｒｏｕｔ ｏｆ ｐｒｅｐａｒｉｎｇ ｇｒａｆｔ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙ ｏｆ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｖｉｏｌｅｎｔｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｃｏｒｎ ｓｔａｒｃｈ ａｎｄ ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｃａｎ ａｂｓｏｒｂ ｄｅ－ｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ ａｂｏｕｔ １ ０００ｇ／ｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｕｐｅｒａｂｓＯｒｂｅｎｔ；ｓｔａｒｃｈ；ａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ；Ｋ２ Ｓ２ ０８－Ｎａ２ Ｓ２ ０３ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ ｇｒａｆｔ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ （上接第１９００页） Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ－－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｎａｎｏ－－ｔｉｔａｎｉａ ｂｙ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ＳＵＮ Ｘｉｕ－ｇｕｏ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ—ｍｉｎ。ＰＥＮＧ Ｚｈｅｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｒａｉｌｗａｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００４３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｉｔａｎｉａ ｎａｎｏ—ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌｉｃａ ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ ｓｏ－ ｄｉｕｍ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｌｆｕｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ｔｈｅ ｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔＴｈｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ．ｗｅｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ＦＴ—ＩＲ，ＸＲＤ，ＴＥＭ ａｎｄ Ｘ—ｒａｙ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＥＤＳ）Ｉｔ ｗａｓ ｉｎｆｅｒｒｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｔｉ一（］卜一Ｓｉ ｂｏｎｄ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ ａｎｄ ＴｉＯ２ ｐａｒｔｉｃｌｅｓＴｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｉｎ ．．ＴｉＯｚ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｕｔｉｌｅ ｐｈａｓｅＴＥＭ ｉｍａｇｅｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｔｉ０２ ｃｏａ— ｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌｉｃａ ｈａｓ ｓｍａｌｌｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ，ｕｎｉｆｏｒｍ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｏｌｉｓｈｅｄ ｓｕｒｆａｃｅＴｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ．．ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｉｔａｎｉａ ｎａｎｏ—ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｃｏａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｉｌｉｃａ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓ— ｉｎｇ ｏｆ ｍ（ＳｉＯｚ）：ｍ（ＴｉＯ２）．Ｗｈｅｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｉｌｉｃａ ｉｓ ２．３９ ，ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｂｅｅｏｍｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｖａｌｕｅＩｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｐｕｒｅ ＴｉＯｚ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ ｓｉｌｉｃａ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＴｉＯ２ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｂｅｔｔｅｒ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ．ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｓ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｃａｌｃｉｎａｔｉｏｎｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ６００℃． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｉｔａｎｉｕｍ ｄｉｏｘｉｄｅ￣ｓｉｌｉｃａ ｄｉｏｘｉｄｅ；ｓｕｒｆａｃｅ ｃｏａｔｉｎｇ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ （上接第１９０３页） Ｓｔｕｄｙ ０ｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｙｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＷＵ Ｃｈｕｎ—ｒｕｉ ，ＹＡＮＧ Ｆａ－ｊ ｉｅ。，ＹＡＮ Ｃｈｕｎ。，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｏｕ—ｈａｉｚ。ＪＩＡＮ Ｘｉ－ｇａｏ２ （１．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｈｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅｒ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｍａｔｅｒａｉｌｓ ａｎｄ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ， Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｉａｎｊｉｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ ３００１６０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｈｉｇｈ—Ｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｒｅｓｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ １ １ ６０１ ２Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｖｅｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｎａｎｏｆｉｈｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｗｅｒｅ ａｔｔｅｍｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎ。— ｔｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ａｎ ａｚｏ ｄｙｅ—ａｃｉｄ ｃｈｒｏｍｅ ｂｌｕｅ Ｋ（ＡＣＢＫ）ｓｏｌｕｔｉｏｎＴｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｓｏｌｕ— ｔｌｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄＴｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｖ ｏｆ ．．ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｔｅｓｔｅｄＴｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｏｆ ｔｈｅ ．ｍｅｍｂｒａｎｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｇｒｅａｔｌｙ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｒ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｒｅｊｅｅｔｉｏｎ ｆｏｒ ＡＣＢＫ ａｎｄ ＮａＣ１ ｗａｓ ｋｅｐｔ ａｔ １００％ａｎｄ １２％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗｈｅｎ ｏｐｅｒａｔｅｄ ａｔ １．０ＭＰａ，８０＂Ｃ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ，ｔｈｅ ｄｙｅ ＡＣＢＫ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ＮａＣ１ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｐｕｒｉｆｉｅｄ ｑｕｉｃｋｌｙ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙＡｆｔｅｒ １０ ｄａｙｓ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ．ＡＣＢＫ ｗａｓ ｋｅｐｔ ａｔ １００％，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｆｌｕｘ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ２６０ ｔｏ ２４０Ｌ／（ｍ２．ｈ），ａｎｄ ｃａｍｅ ｂａｃｋ ２５３Ｌ／（ｍ。・ｈ）ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｗａｓｈｅｄ ｂｙ ｗａｔｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｎａｎｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｄｙｅ ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ；ｔｈｅｒｍａｌ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
