工业水处理, 2021, 41(4): 31-36 doi: 10.11894/iwt.2020-0450

专论与综述

陶瓷膜在废水处理领域中的研究进展

张诗洋,1,2, 单历元3, 廖松义1,2, 朋小康1, 刘荣涛1, 闵永刚,1,2

Research progress of ceramic membrane in wastewater treatment

Zhang Shiyang,1,2, Shan Liyuan3, Liao Songyi1,2, Peng Xiaokang1, Liu Rongtao1, Min Yonggang,1,2

通讯作者: 闵永刚, 教授, E-mail: ygmin@gdut.edu.cn

收稿日期: 2021-03-9  

基金资助: 广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队项目.  2016ZT06C412

Received: 2021-03-9  

作者简介 About authors

张诗洋(1991-),博士,电话:13113987681,E-mail:syz131139@163.com , E-mail:syz131139@163.com

Abstract

Due to excellent thermal stability, pore stability, chemical corrosion resistance and mechanical strength, ceramic membrane materials attract wide attention in the field of wastewater treatment. According to the research status of ceramic membrane in wastewater treatment in recent years, the strategy and performance of modified ceramic membranes were introduced. Aiming at the lower accuracy of ionic/small molecule filtration for non-modified ceramic membranes, the preparation and application of titanium dioxide and graphene modified ones were mainly introduced. Finally, the development of ceramic membrane materials in wastewater treatment was prospected.

Keywords: ceramic membrane ; wastewater treatment ; titanium dioxide ; graphene ; modification

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本文引用格式

张诗洋, 单历元, 廖松义, 朋小康, 刘荣涛, 闵永刚. 陶瓷膜在废水处理领域中的研究进展. 工业水处理[J], 2021, 41(4): 31-36 doi:10.11894/iwt.2020-0450

Zhang Shiyang. Research progress of ceramic membrane in wastewater treatment. Industrial Water Treatment[J], 2021, 41(4): 31-36 doi:10.11894/iwt.2020-0450

我国人口众多,水资源分布不均,缺口日益严重。大量湖泊河流受到污染,进一步加剧了我国的水资源危机1。因此,高效利用水资源成为当前研究的热点和重点。

水资源的高效利用包括废水处理、海水淡化、节约用水等,其中废水处理和海水淡化领域应用最广的是膜过滤技术。膜过滤技术是一种新型且高效实用的水处理技术,其核心在于过滤膜材料的设计与制备。目前实际应用的膜材料主要有两大类:有机膜和无机膜,其中有机膜材料以聚合物或高分子复合材料为主2。但有机膜在实际使用过程中出现一些难以避免的问题,如使用寿命短、不易清洗、稳定性差等3。鉴于此,越来越多的研究者开始研究无机膜在水处理领域中的应用。与有机膜相比,无机膜具有优良的热稳定性与孔稳定性,机械强度高、耐化学腐蚀、循环使用性能好4,能够同时实现快速过滤与精密过滤的双重效果5-6。陶瓷膜在无机膜领域中的应用超过八成,且还在快速增长中。作为一种性能优异的膜分离材料,陶瓷膜已广泛应用于废水处理等领域7。针对未改性陶瓷膜的优点与不足,笔者对二氧化钛、石墨烯及其他功能化改性的陶瓷膜进行介绍,并展望其发展前景,以期为陶瓷膜在废水处理领域的应用提供一定理论依据。

1 未改性陶瓷膜

陶瓷膜主要由氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)和二氧化钛(TiO2)等传统陶瓷材料,以及新兴的堇青石、碳/氮化硅等无机材料制备而成8。根据膜的孔径大小,可以分为微滤膜(0.1~10 μm)、超滤膜(2~ 100 nm)、纳滤膜(0.1~2 nm)和反渗透膜(<1 nm)。陶瓷膜过滤的主要原理是以膜两侧的静压差作为过滤时的推动力,并利用膜自身的“筛分”作用进行水处理过程,具有操作条件温和、低污染和处理效果好等优点。

传统陶瓷膜对含油废水有良好的分离效果。S. R. H. Abadi等9采用管式Al2O3陶瓷微滤膜对德黑兰某炼油厂废水进行处理,处理后水中油脂为4 mg/L,总有机碳的截留率高于95%,处理效果良好,且经过20次过滤/冲洗循环,截留率仍可达到首次的95%以上。渗透速率的影响因素很多。S. E. Weschenfelder等10用平均孔径为100 nm的ZrO2陶瓷微滤膜过滤油田废水,研究表明流体的横向流动速度和油脂浓度是影响渗透速率的决定因素,当横流速度一定,含油废水质量浓度为180、500、1 800 mg/L,过滤压力为3 MPa时,渗透通量分别可达146、106、77 L/(m2·h·MPa),滤液含油低于5 mg/L。Fenglin Hua等11研究了平均孔径为50 nm的Al2O3陶瓷超滤膜对含油废水的分离效果,并建立了渗透速率的非稳态模型。结果表明,对于质量浓度为500 mg/L的含油混合液,过滤压力为0.2 MPa时,总有机碳的截留率可达到95%,通量可达925 g/(m2·h·MPa);对于渗透速率,渗透压力的影响要大于含油废水流速、含油浓度和过滤时间的影响。R. V. Kumar等12用黏土混合物制备了一种平均孔径为309 nm的管状陶瓷微滤膜,机械强度较高,抗压强度为12 MPa。含油废水压力及流速增加会提高废水的分离效果,含油废水浓度增加则会导致分离效果降低。当外加压力为69 kPa时,油的截留率可达99.98%,渗透通量为1.68 L/(m2·h·MPa)。Jing Fang等13用球形粉煤灰制备了平均孔径为770 nm的陶瓷微滤膜,进行刚性颗粒悬浮液和水油乳液的微滤实验。当膜压力为0.1 MPa时,刚性颗粒悬浮液和油水乳液的通量分别可达22 700、1 590 L/(m2·h·MPa),陶瓷膜对刚性颗粒和油滴的截留率分别超过99%、95%。S. Emani等14用高岭土制备了陶瓷膜,25 MPa下成型的陶瓷膜(平均孔径为323 nm)的渗透通量为0.41 L/(m2·h·MPa),油的截留率为95.2%;73 MPa下成型的陶瓷膜(平均孔径为233 nm)的渗透通量为0.14 L/(m2·h·MPa),油的截留率为97.9%;成型压力越大,孔径越小,截留率越高。Dong Fan等15将平均孔径为100 nm的ZrO2/Al2O3陶瓷微滤膜与流化床结合处理亚麻废水,对于平均粒径>100 nm的颗粒、总有机碳、大分子有机物和腐殖质类化合物的截留率分别可达100%、84.0%、10.4%、12.5%。柏其亚等16用平均孔径为50 nm的ZrO2陶瓷超滤膜作为终端对海水进行预处理,结果表明,该陶瓷膜对细菌和浊度的截留效果优异,也可部分去除总有机碳,但对电导率和Mg2+、Na+等离子无去除作用。Xiaowei Da等17通过溶胶凝胶法制备了ZrO2/Al2O3陶瓷纳滤膜,渗透通量为130 L/(m2·h·MPa),对荧光增白剂的截留率高达99%,但对钠离子的截留率非常低(<2%)。

2 功能化改性陶瓷膜

未改性的陶瓷膜对含油废水有明显的处理效果,但也有自身难以克服的缺点,如平均孔径大、过滤精度不高、易污染等,不能连续高效过滤离子和小分子污染物18-19。国内外研究学者针对这一问题对陶瓷膜进行了功能化改性,从而增强过滤精度,提高过滤效果。

2.1 TiO2改性陶瓷膜

陶瓷膜改性方法较多,基本思路是降低陶瓷膜的孔隙尺寸,并对陶瓷膜的表面性质进行优化,从而提高其过滤性能。常用的方法之一是用TiO2对陶瓷膜进行改性,包括溶胶凝胶法和分子沉积法。

Hong Qi等20制备了平均孔径为250 nm的α-Al2O3陶瓷膜,抗压强度高达61.1 MPa,再将TiO2溶胶浸涂在α-Al2O3陶瓷膜上,经过煅烧其孔径减小至4.4 nm,渗透通量从1 010 L/(m2·h·MPa)降到45 L/(m2·h·MPa),但对Ca2+、Mg2+的分离效果明显提高,可达80%,对Na+的分离效果不明显。F. C. Kramer等21用TiO2陶瓷超滤膜和纳滤膜对生活污水进行处理,24 h内陶瓷超滤膜和纳滤膜的渗透通量分别从58、59 L/(m2·h·MPa)降至48、25 L/(m2·h·MPa);与纳滤膜相比,超滤膜渗透速率随过滤时间的变化不明显,且2种膜对有机污染物的截留率均可达到80%,但陶瓷纳滤膜对PO43-的截留率可达97%,远高于超滤膜(17%)。陶瓷纳滤膜经过1次化学清洗后渗透通量可恢复为原来的97%,陶瓷微滤膜经过5次过滤/化学清洗循环,渗透通量可恢复为原来的93%。M. Khalili等22利用溶胶凝胶法制备了γ- Al2O3/TiO2陶瓷纳滤膜,TiO2涂覆可进一步降低γ-Al2O3陶瓷膜的孔径,其孔径由1~8.4 μm降低为1.6 nm,且分布更加均匀,优化后的陶瓷复合膜对氯化钠的截留率>81.0%。Yuxuan Li等23用纳米钛溶胶对平均孔径为280 nm的α-Al2O3陶瓷中空纤维微滤膜进行改性,后采用界面聚合法制备了新型聚酰胺/TiO2复合纳滤膜,研究单体浓度、反应时间和浸泡时间的影响。过滤压力为0.4 MPa时,优化复合膜的纯水渗透通量和MgCl2截留率分别高达263.75 L/(m2·h·MPa)、95.5%,并对牛血清白蛋白和腐殖酸有良好的防污性能,长期稳定性较好。

溶胶凝胶法能有效降低陶瓷膜的孔径,采用分子沉积方法能进一步缩小陶瓷膜的孔径。Zhuonan Song等24通过分子沉积方法将TiO2涂覆在Al2O3陶瓷超滤膜上,制备了孔径更小的陶瓷膜,孔径由20~50 nm缩小为平均1 nm左右,纯水的渗透通量达480 L/(m2·h·MPa),对Na2SO4和MgSO4的截留率分别可达43%、35%,对亚甲基蓝和天然有机物的截留率则分别高达96%、99%;经过3个过滤/冲洗循环后,渗透通量和截留率分别可恢复至原来的77%、100%,恢复能力优于聚砜膜。Ran Shang等25用原子层沉积法将TiO2涂覆于Al2O3陶瓷纳滤膜制备出更加致密的陶瓷纳滤膜(见图 1)。优化后的陶瓷膜TiO2层的孔隙平均尺寸为0.2 nm,孔径分布均匀,能够有效排斥分子质量在200~400 u的有机分子,渗透通量为110~160 L/(m2·h·MPa)。Xianfei Chen等26采用原位化学沉积法,在平均孔径为2.4 nm的α-Al2O3陶瓷超滤膜上制备了二氧化钛多通道纳滤膜,并研究溶剂、前驱体、超滤衬底孔径、热处理温度等因素对其性能的影响。结果表明,优化的纳滤膜平均孔隙降至0.9 nm,其纯水渗透通量为200 L/(m2·h·MPa),对脱氢乙酸钠的截留率高达98%,分离效果优异,且经过7个过滤/冲洗循环后,脱氢乙酸钠的截留率>96.1%,截留率和纯水通量分别恢复为原来的98%、92%。

图1

图1   表面沉积TiO2的陶瓷复合膜


2.2 石墨烯改性陶瓷膜

石墨烯作为一种新型二维材料具有极高的比表面积(高达2 630 m2/g),其独特的碳六元环平面结构是天然的“滤网”,具备吸附和过滤特性,是水处理领域的完美材料27。氧化石墨烯在水中具有良好的分散性,其表面有大量带负电的含氧官能团,易于加工和功能化改性,对处理废水中的离子和染料有非常积极的作用28-29

用石墨烯及其衍生物对陶瓷膜进行改性,可有效降低陶瓷膜的平均孔径,并在陶瓷膜表面覆有石墨烯材料,使其具有部分石墨烯的优异性能。氧化石墨烯因分散性好、易加工,是最常用的一种石墨烯材料。多层氧化石墨烯膜的分离机理如图 2所示30,氧化石墨烯层层自组装制备成膜,氧化石墨烯纳米片的层间距为0.9 nm。该纳米通道在有效截留大于该尺寸的离子或分子的同时,可使水分子通过,从而达到提高陶瓷膜截留率的目的。

图2

图2   氧化石墨烯膜的分离机理


N. F. D. Aba等30将氧化石墨烯涂覆在Al2O3陶瓷中空纤维超滤膜表面,制备陶瓷/石墨烯复合膜,如图 3所示,其平均孔径为80 nm,对染料的截留率可达到99%。Xuebing Hu等31利用真空抽滤法将氧化石墨烯浸渍到平均孔径为200 nm的Al2O3陶瓷微滤膜上,渗透通量提高了27%,达到6 670 L/(m2·h·MPa),对机油的截留率可高达98.7%。Kang Huang等32用真空抽滤法在平均孔径为700 nm的Al2O3陶瓷中空纤维微滤膜上制备了氧化石墨烯多层堆叠膜,对碳酸二甲酯/水的混合物具有良好的过滤性能,25 ℃下处理碳酸二甲酯质量分数为2.6%的溶液,渗透通量和截留率分别高达17.02 L/(m2·h)和95.2%。苑春秋33采用浸涂法将氧化石墨烯纳米薄片附着在陶瓷微滤膜表面,氧化石墨烯可部分填充在多孔陶瓷内部空隙中形成纳滤网系统,对Rhodamine B和牛血清蛋白的截留率分别高于95%、99%,对水中盐的去除率高于25%。Guihua Li等34将氧化石墨烯沉积到Al2O3陶瓷膜的表面及内部,改性后的陶瓷膜对乙醇/水、正丙醇/水、异丙醇/水和乙醇乙酯/丁醇/水等混合物的渗透通量分别为1.1、1.2、1.6和1.6 g/(m2·h),分离系数分别为2×102、103、2×103、2×103,分离系数明显提高。Mengchen Zhang等35用压力差法将氧化石墨烯纳米片沉积在3种不同孔径(20、225、790 nm)的ZrO2/Al2O3陶瓷管内表面,研究结果表明,当氧化石墨烯负载量相同时,陶瓷管的平均孔径越小,截留率越高,但渗透通量会相应降低。平均孔径为225 nm时,优化的氧化石墨烯陶瓷复合膜的渗透通量为40 L/(m2·h·MPa),对罗丹明B的截留率在95.0%以上。K. H. Chu等36用氧化石墨烯对TiO2陶瓷超滤膜进行功能化改性,优化后陶瓷膜的纯水渗透通量为144 L/(m2·h·MPa),对天然有机物(NOM、腐殖酸和单宁酸)、药物(布洛芬和磺胺甲唑)和无机盐(NaCl、Na2SO4、CaCl2和CaSO4)的截留率分别高于93.5%、51.0%、31.4%,与改性前相比截留率大幅提高。

图3

图3   氧化石墨烯/陶瓷复合膜的SEM照片


为进一步提高氧化石墨烯与陶瓷膜之间的界面黏和力,Yueyun Lou等37用硅烷对平均孔径为110 nm的α-Al2O3陶瓷微滤膜表面进行功能化改性,随后用浸渍法制备了氧化石墨烯/陶瓷复合膜(原理见图 4)。此方法能够改善陶瓷膜和氧化石墨烯之间的界面黏和力,提高对乙醇/水混合溶液的截留率,温度为40 ℃时,水在渗透侧的质量分数由5%提高到39.92%,且通量可达到461.86 g/(m2·h)。

图4

图4   氧化石墨烯/陶瓷复合膜的形成原理


Mengchen Zhang等38在规则堆积的还原氧化石墨烯纳米片上分别均匀生长尺寸和密度可控的纳米粒子TiO2和Fe2O3,然后对平均孔径为200 nm的ZrO2/Al2O3陶瓷微滤管内表面进行沉积改性。改性后的陶瓷膜比同类纳滤膜的渗透通量高1~2个数量级,同时对各种有机物(罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝)和重金属离子(Cu2+、Cd2+、Mn2+和Co2+)均保持良好的截留效果,且TiO2可在紫外光下催化降解附着在陶瓷膜复合膜上的有机污染物,从而有效提高其循环使用性能。C. P. Athanasekou等39将氧化石墨烯和TiO2纳米颗粒进行复合,通过浸涂提拉法将复合材料涂覆在平均孔径为250 nm的Al2O3陶瓷微滤膜上,研究其在可见光条件下对2种染料溶液的渗透通量和去除率,结果表明,复合膜对亚甲基蓝和甲基橙溶液的渗透通量分别约为172、113 L/(m2·h·MPa),对亚甲基蓝和甲基橙的去除率分别为77%、94%。石墨烯可增强TiO2在可见光下对陶瓷膜上污染物的光催化降解效果,进一步提高其循环使用性能。

2.3 其他改性陶瓷膜

除以上改性方法,还有一些方法能有效提高陶瓷膜的截留率。

Ziye Dong等40将聚二甲基硅氧烷(PDMS)浸涂在平均孔径为300 nm的Al2O3陶瓷中空纤维表面,制备聚二甲基硅氧烷/Al2O3陶瓷中空纤维复合膜,对于体积分数为1%的正丁醇水溶液,渗透速率可达1 282 g/(m2·h),截留率为42.9%,长期分离效果稳定。Yukai Li等41在平均孔径为300 nm的Al2O3陶瓷中空纤维载体表面涂覆聚醚嵌段酰胺(PEBA)溶液,通过调整涂层溶液的PEBA浓度和黏度,成功制备了具有高通量的PEBA/陶瓷中空纤维陶瓷复合膜,对含正丁醇水溶液的分离系数为21,渗透通量高达4 196 g/(m2·h),具有长时间连续操作的稳定性;对于丙酮-丁醇-乙醇混合体系,该复合膜对正丁醇也有良好的分离效果。Jianer Zhou等42采用原位水解法在Al2O3陶瓷微滤膜上制备纳米ZrO2涂层,在短时间内该陶瓷膜对1 g/L油水乳剂的渗透速率可达稳定状态,为初始渗透速率的88%,达450 g/(m2·h),截留率超过97.8%,并可有效减少油滴对复合膜的污染。Yuqing Sun等43在平均孔径为120 nm的Al2O3管状陶瓷支架内表面沉积超薄MXene膜(厚度为100 nm),通过调节烧结温度来精确调节相邻纳米薄片之间的层间距。温度在400 ℃以下时,间距从3.71(60 ℃)减小到2.68(400 ℃),过滤模式发生改变,从层间传输途径到纵向-横向纳米通道,降低了离子截留率。最优改性陶瓷膜表现出的离子(VO2+)排斥率为99.2%,渗透通量为115 L/(m2·h·MPa),分离性能优异。

3 结论和展望

陶瓷膜在废水处理领域占据重要地位。其中未改性陶瓷膜对含油废水有明显的处理效果,但对离子和染料的分离存在不足。目前主要通过涂覆纳米TiO2、石墨烯等方法调整陶瓷膜的孔径及表面性质,从而达到改善性能的目的。改性后的陶瓷膜对离子和染料的过滤效果有效提高,在废水处理领域具有广阔应用前景,但应用过程中仍存在一些问题,需要在以下方面进行改善:

(1)调控改性陶瓷膜表面亲水性、孔径及运输通道,进一步提高改性陶瓷膜的渗透通量和截留率。

(2)对改性陶瓷膜的污染过程、清洗策略以及机理进行系统化研究,对陶瓷膜表面进行功能化改性,改善陶瓷膜的防污性能。

(3)对工艺和材料进行改进,提高改性材料与陶瓷膜的结合强度,以提高长期稳定性。

参考文献

余周, 胡志伟, 吴佳, .

我国水污染现状、危害及处理措施研究

[J]. 环境与发展, 2019, (6): 61- 62.

URL     [本文引用: 1]

Gao Shoujian , Qin Haili , Liu Pingping , et al.

SWCNT-intercalated GO ultrathin films for ultrafast separation of molecules

[J]. Journal of Materials Chemistry A, 2015, 3 (12): 6649- 6654.

DOI:10.1039/C5TA00366K      [本文引用: 1]

Vatanpour V , Shockravi A , Zarrabi H , et al.

Fabrication and characterization of anti-fouling and anti-bacterial Ag-loaded graphene oxide/polyethersulfone mixed matrix membrane

[J]. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2015, 30, 342- 352.

DOI:10.1016/j.jiec.2015.06.004      [本文引用: 1]

崔佳, 王鹤立, 龙佳.

无机陶瓷膜在水处理中的研究进展

[J]. 工业水处理, 2011, 31 (2): 13- 16.

DOI:10.3969/j.issn.1005-829X.2011.02.004      [本文引用: 1]

Zaman J , Chakma A .

Inorganic membrane reactors

[J]. Journal of Membrane Science, 1994, 92 (1): 1- 28.

DOI:10.1016/0376-7388(94)80010-3      [本文引用: 1]

王峰, 谢志鹏, 千粉玲, .

多孔陶瓷膜支撑体的制备研究进展

[J]. 硅酸盐通报, 2012, 31 (2): 285- 290.

URL     [本文引用: 1]

张华, 乔颖慧, 张玉华.

无机陶瓷膜在水处理中的初步应用

[J]. 环境研究与监测, 2006, 19 (2): 17- 18.

URL     [本文引用: 1]

成小翔, 梁恒.

陶瓷膜饮用水处理技术发展与展望

[J]. 哈尔滨工业大学学报, 2016, 48 (8): 1- 10.

URL     [本文引用: 1]

Abadi S R H , Sebzari M R , Hemati M , et al.

Ceramic membrane performance in microfiltration of oily wastewater

[J]. Desalination, 2011, 265 (1/2/3): 222- 228.

URL     [本文引用: 1]

Weschenfelder S E , Mello A C C , Borges C P , et al.

Oilfield produced water treatment by ceramic membranes:preliminary process cost estimation

[J]. Desalination, 2015, 360, 81- 86.

DOI:10.1016/j.desal.2015.01.015      [本文引用: 1]

Hua Fenglin , Tsang Y F , Wang Yujie , et al.

Performance study of ceramic microfiltration membrane for oily wastewater treatment

[J]. Chemical Engineering Journal, 2007, 128 (2/3): 169- 175.

URL     [本文引用: 1]

Kumar R V , Ghoshal A K , Pugazhenthi G .

Elaboration of novel tubular ceramic membrane from inexpensive raw materials by extrusion method and its performance in microfiltration of synthetic oily wastewater treatment

[J]. Journal of Membrane Science, 2015, 490, 92- 102.

DOI:10.1016/j.memsci.2015.04.066      [本文引用: 1]

Fang Jing , Qin Guotong , Wei Wei , et al.

Elaboration of new ceramic membrane from spherical fly ash for microfiltration of rigid particle suspension and oil-in-water emulsion

[J]. Desalination, 2013, 311, 113- 126.

DOI:10.1016/j.desal.2012.11.008      [本文引用: 1]

Emani S , Uppaluri R , Purkait M K .

Microfiltration of oil-water emulsions using low cost ceramic membranes prepared with the uniaxial dry compaction method

[J]. Ceramics International, 2014, 40 (1): 1155- 1164.

DOI:10.1016/j.ceramint.2013.06.117      [本文引用: 1]

Fan Dong , Ding Lili , Huang Hui , et al.

Fluidized-bed Fenton coupled with ceramic membrane separation for advanced treatment of flax wastewater

[J]. Journal of Hazardous Materials, 2017, 340, 390- 398.

DOI:10.1016/j.jhazmat.2017.05.055      [本文引用: 1]

柏其亚, 刘学文, 范益群, .

终端陶瓷膜法海水淡化预处理

[J]. 膜科学与技术, 2008, 28 (5): 86- 89.

DOI:10.3969/j.issn.1007-8924.2008.05.017      [本文引用: 1]

Da Xiaowei , Wen Juanjuan , Lu Yawei , et al.

An aqueous sol-gel process for thefabrication of high-flux YSZ nanofiltration membranes as applied to the nanofiltration of dye wastewater

[J]. Separation and Purification Technology, 2015, 152, 37- 45.

DOI:10.1016/j.seppur.2015.07.050      [本文引用: 1]

Da Xiaowei , Chen Xianfeng , Sun Baohong , et al.

Preparation of zirconia nanofiltration membranes through an aqueous solegel process modified by glycerol for the treatment of wastewater with high salinity

[J]. Journal of Membrane Science, 2016, 504, 29- 39.

DOI:10.1016/j.memsci.2015.12.068      [本文引用: 1]

Li Chen , Sun Wenjun , Lu Zedong , et al.

Ceramic nanocomposite membranes and membrane fouling:a review

[J]. Water Research, 2020, 175, 115674.

DOI:10.1016/j.watres.2020.115674      [本文引用: 1]

Qi Hong , Niu Shufeng , Jiang Xiaoluo , et al.

Enhanced performance of a macroporous ceramic support for nanofiltration by using α-Al2O3 with narrow size distribution

[J]. Ceramics International, 2013, 39 (3): 2463- 2471.

DOI:10.1016/j.ceramint.2012.09.004      [本文引用: 1]

Kramer F C , Shang Ran , Heijman S G J , et al.

Direct water reclamation from sewage using ceramic tight ultraand nanofiltration

[J]. Separation and Purification Technology, 2015, 147, 329- 336.

DOI:10.1016/j.seppur.2015.04.008      [本文引用: 1]

Khalili M , Sabbaghi S , Zerafat M M .

Preparation of ceramic γ-Al2O3-TiO2 nanofiltration membranes for desalination

[J]. Chemical Papers, 2015, 69 (2): 309- 315.

DOI:10.1515/chempap-2015-0023      [本文引用: 1]

Li Yuxuan , Cao Yue , Wang Ming , et al.

Novel highflux polyamide/TiO2 composite nanofiltration membranes on ceramic hollow fibre substrates

[J]. Journal of Membrane Science, 2018, 565, 322- 330.

DOI:10.1016/j.memsci.2018.08.014      [本文引用: 1]

Song Zhuonan , Fathizadeh M , Huang Yi , et al.

TiO2 nanofiltration membranes prepared by molecular layer deposition for water purification

[J]. Journal of Membrane Science, 2016, 510, 72- 78.

DOI:10.1016/j.memsci.2016.03.011      [本文引用: 1]

Shang Ran , Goulas A , Tang Chuyang , et al.

Atmospheric pressure atomic layer deposition for tight ceramic nanofiltration membranes:synthesis and application in water purification

[J]. Journal of Membrane Science, 2017, 528, 163- 170.

DOI:10.1016/j.memsci.2017.01.023      [本文引用: 1]

Chen Xianfei , Zhang Yun , Tang Jianxiong , et al.

Novel pore size tuning method for the fabrication of ceramic multi-channel nanofiltration membrane

[J]. Journal of Membrane Science, 2018, 552, 77- 85.

DOI:10.1016/j.memsci.2018.01.056      [本文引用: 1]

Puligilla S , Mondal P .

Role of slag in microstructural development and hardening of fly ash-slag geopolymer

[J]. Cement and Concrete Research, 2013, 43, 70- 80.

DOI:10.1016/j.cemconres.2012.10.004      [本文引用: 1]

Mi Baoxia .

Graphene oxide membranes for ionic and molecular sieving

[J]. Science, 2014, 343 (6172): 740- 742.

DOI:10.1126/science.1250247      [本文引用: 1]

Lloyd R R , Provis J L , van Deventer J S .

Microscopy and microanalysis of inorganic polymer cements. 2:the gel binder

[J]. Journal of Materials Science, 2009, 44, 620- 631.

DOI:10.1007/s10853-008-3078-z      [本文引用: 1]

Aba N F D , Chong J Y , Wang Bo , et al.

Graphene oxide membranes on ceramic hollow fibers-microstructural stability and nanofiltration performance

[J]. Journal of Membrane Science, 2015, 484, 87- 94.

DOI:10.1016/j.memsci.2015.03.001      [本文引用: 2]

Hu Xuebing , Yu Yun , Zhou Jianer , et al.

The improved oil/water separation performance of graphene oxide modified Al2O3 microfiltration membrane

[J]. Journal of Membrane Science, 2015, 476, 200- 204.

DOI:10.1016/j.memsci.2014.11.043      [本文引用: 1]

Huang Kang , Liu Gongping , Lou Yueyun , et al.

A graphene oxide membrane with highly selective molecular separation of aqueous organic solution

[J]. Angewandte Chemie, 2014, 53 (27): 6929- 6932.

DOI:10.1002/anie.201401061      [本文引用: 1]

苑春秋. 石墨烯薄膜的可控制备及其性能、应用研究[D]. 南京:南京邮电大学,2016.

[本文引用: 1]

Li Guihua , Shi Lei , Zeng Gaofeng , et al.

Efficient dehydration of the organic solvents through graphene oxide(GO)/ceramic composite membranes

[J]. RSC Advances, 2014, 4 (94): 52012- 52015.

DOI:10.1039/C4RA09062D      [本文引用: 1]

Zhang Mengchen , Sun Jiajia , Mao Yangyang , et al.

Effect of substrate on formation and nanofiltration performance of graphene oxide membranes

[J]. Journal of Membrane Science, 2019, 574, 196- 204.

DOI:10.1016/j.memsci.2018.12.071      [本文引用: 1]

Chu K H , Fathizadeh M , Yu Miao , et al.

Evaluation of removal mechanisms in a graphene oxidecoated ceramic ultrafiltration membrane for retention of natural organic matter,pharmaceuticals,and inorganic salts

[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, 9 (46): 40369- 40377.

URL     [本文引用: 1]

Lou Yueyun , Liu Gongping , Liu Sainan , et al.

A facile way to prepare ceramic-supported graphene oxide composite membrane via silane-graft modification

[J]. Applied Surface Science, 2014, 307, 631- 637.

DOI:10.1016/j.apsusc.2014.04.088      [本文引用: 1]

Zhang Mengchen , Guang Kecheng , Shen Jie , et al.

Nanoparticles@rGO membrane enabling highly enhanced water permeability and structural stability with preserved selectivity

[J]. AICHE Journal, 2017, 63 (11): 5054- 5063.

DOI:10.1002/aic.15939      [本文引用: 1]

Athanasekou C P , Morales-Torres S , Likodimos V , et al.

Prototype composite membranes of partially reduced graphene oxide/TiO2 for photocatalytic ultrafiltration water treatment under visible light

[J]. Applied Catalysis B:Environmental, 2014, 158-158, 361- 372.

URL     [本文引用: 1]

Dong Ziye , Liu Gongping , Liu Sainan , et al.

High performance ceramic hollow fiber supported PDMS composite pervaporation membrane for bio-butanol recovery

[J]. Journal of Membrane Science, 2014, 450, 38- 47.

DOI:10.1016/j.memsci.2013.08.039      [本文引用: 1]

Li Yukai , Shen Jie , Guan Kecheng , et al.

PEBA/ceramic hollow fiber composite membrane for high-efficiency recovery of bio-butanol via pervaporation

[J]. Journal of Membrane Science, 2016, 510, 338- 347.

DOI:10.1016/j.memsci.2016.03.013      [本文引用: 1]

Zhou Jianer , Chang Qibing , Wang Yongqing , et al.

Separation of stable oil-water emulsion by the hydrophilic nano-sized ZrO2 modified Al2O3 microfiltration membrane

[J]. Separation and Purification Technology, 2010, 75 (3): 243- 248.

DOI:10.1016/j.seppur.2010.08.008      [本文引用: 1]

Sun Yuqing , Li Shilong , Zhuang Yongxiang , et al.

Adjustable interlayer spacing of ultrathin MXene-derived membranes for ion rejection

[J]. Journal of Membrane Science, 2019, 591, 117350.

DOI:10.1016/j.memsci.2019.117350      [本文引用: 1]

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