陶瓷基碳纳米管复合膜的光热膜蒸馏性能研究

编号：CYYJ03257

篇名：陶瓷基碳纳米管复合膜的光热膜蒸馏性能研究

作者：贾明娟 姬国钊 董应超

关键词： 陶瓷膜 碳纳米管 光热膜蒸馏 光热转换 脱盐

机构： 大连理工大学环境学院

摘要： 构筑新型光热多功能蒸馏膜界面具有重要的研究价值,本研究以氧化铝(Al2O3)陶瓷膜作为载体,通过原位化学气相沉积(CVD)过程制备了氧化铝-碳纳米管(Al2O3-CNTs)复合膜,复杂交错的CNTs网络结构同时为复合膜提供了较好的疏水性以及高效的光热转换性能.Al2O3-CNTs膜的氮气渗透性为1135.14 m3/(m2·h·MPa),水接触角达到171.0°,液体渗透压力为0.15 MPa.复合膜在模拟太阳辐照下辐照600 s后,表面温度升高至82.7℃,光吸收率最高可达66.2%.通过研究传统膜蒸馏及光热膜蒸馏性能,结果表明,在进料液温度为75℃,流速为60 r/min,进料液质量分数为3.5%NaCl溶液的情况下,相比于传统膜蒸馏过程,该复合膜在4 kW/m2的模拟光照强度下,通量提升率为33.7%,太阳能利用效率达到22.7%,同时盐截留率(>99.8%)和渗透侧电导率(<60.0μS/cm)在运行过程中保持稳定,表明特殊设计的Al2O3-CNTs复合膜具有较好的光热膜蒸馏性能.