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硅酸盐学报2025年第04期:煤矸石基多孔地质聚合物–沸石复合膜的制备及其分离性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李永生;常娜;陈延信;焦鹏飞;陈静怡;黄家莉;

单位:西安建筑科技大学材料科学与工程学院;

摘要:煤矸石作为大宗煤基固废,其高附加值资源化利用倍受关注。以煤矸石(CG)为原料,采用简单碱溶地聚合–水热处理法制备了地质聚合物-沸石复合膜,并将其应用于水中罗丹明B(Rh B)的去除。X射线衍射、Fourier转换红外光谱和X射线光电子能谱表征结果表明,成功制备了地质聚合物-沸石复合膜。该膜表面具有明显的沸石层,厚度约为52.1μm。抗压强度结果显示沸石复合膜具有良好的自支撑强度(47.01 MPa)。同时,考察了跨膜负压、Rh B初始浓度、溶液pH值对RhB去除率的影响,结果表明:在跨膜负压为–0.08 MPa、Rh B初始浓度为10 mg/L、pH值为11条件下,在连续60 min内对Rh B去除率可达99.11%。此外,沸石复合膜在跨膜负压为–0.08MPa、初始浓度为10mg/L、初始pH值条件下,循环使用6次后对Rh B表现出较高的去除稳定性(94.25%),连续30 min内对阳离子染料去除率均可达99%以上。机理分析表明地质聚合物-沸石复合膜基于尺寸效应和静电效应分离RhB。地质聚合物-沸石复合膜在分离水中污染物方面具有广阔的应用前景。

关键词:地质聚合物;沸石膜;罗丹明B;煤矸石

基金资助:陕西省科学技术研究计划(2022KXJ-008,2023GXLH-052)