功能化电镀污泥自支撑膜材料及其废水中多污染物同步去除性能研究

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以一种高效、低成本的方式实现危险废弃污泥和多组分污染物废水的同步处理,是当前我国复合材料创新领域的一个具有挑战性的问题。本工作首次提出以电镀污泥(ES)为原料和基底,经水热、煅烧处理,在电镀污泥表面原位构筑微/纳结构(NiAl LDOs);以海藻酸钠(SA)为溶剂,悬浮液经真空抽滤,设计新型功能化电镀污泥自支撑膜材料,并将其应用于一步去除复杂废水中的乳化油、可溶性金属离子以及阴离子污染物。由于电镀污泥来源广泛、成本低廉,且膜制备过程中所用溶剂绿色无毒,因此该功能化电镀污泥自支撑膜的制备有望实现大规模生产。无需化学试剂改性,所制备的自支撑膜材料在各种腐蚀水环境中仍能保持优异的水下超疏油性能、超低油粘附性和防污性能,可适应复杂的水体环境。此外,该自支撑膜具有良好的力学性能。最重要的是,该自支撑膜对模拟多污染物废水中的包括高粘度乳化原油(>99.6%)在内的五种典型乳化油(>99.4%,高油/水选择润湿性),金属离子(>96.1%,表面络合和离子交换)以及阴离子(>92.7%,静电吸引)均具有较高的同步分离效率,表现出潜在的实际应用价值。因此,这种高效、低成本、无污染的功能化电镀污泥自支撑膜材料有望广泛地促进社会的可持续发展,在复合材料创新领域具有重要的经济价值和战略意义。