银纳米线复合静电纺丝膜终端饮用水处理装置电化学消毒效能研究

摘要：

终端饮用水电化学消毒装置是分散式饮用水安全的重要保障,其关键技术是过滤膜.本研究采用静电纺丝法和真空过滤沉积法制备了新型银纳米线-聚丙烯腈/热塑性聚氨酯(AgNWs-PAN/TPU)复合膜,并对复合膜的形貌、机械强度和导电性等进行了表征.同时,构建了电化学消毒装置,通过对模拟水样的过滤和电化学消毒实验,考察了复合膜长期运行的杀菌性能、膜通量、膜形貌及总银离子释放变化,评估了复合膜的消毒效果.结果表明,电纺纳米纤维膜基材具有均匀的直径和增强的机械性能.银纳米线嵌入到PAN/TPU电纺纳米纤维膜的表面构建了一个连接的导电网络,具有很好的机械性能、导电性、电化学性能及银负载稳定性.经过10 d的自来水过滤实验,AgNWs-PAN/TPU复合膜膜通量下降了4.8％,保持了＞99.99％的灭菌效率;经过10 d的105 CFU·mL-1大肠杆菌水样运行实验,膜通量下降了35.31％,经5 min反冲洗能够恢复98％的膜通量,可保留99％以上的细菌灭活效率.AgNWs-PAN/TPU复合膜的银负载稳定性好,总银离子释放量在30 μg·L-1以下的安全范围;纳米纤维膜表面在长期水力冲刷下变得粗糙,机械强度略有减弱.本研究为高导电性缓释银离子纳米银复合纤维膜杀菌材料的研发及其在终端饮用水消毒的应用提供了科学依据.

关键词：饮用水处理、电化学消毒、静电纺丝、银纳米线

所属期刊栏目：38

分类号：X853(环境监测仪器设备)

资助基金：广东省联合基金U1401235

在线出版日期：2018-11-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3964-3972