高效选择性除铯的PVDF复合膜制备及优化

来源：中国环境科学杂志2021年第5期北京时间：

作者：叶兆勇, 丁士元, 杨禹, 侯立安

单位：1. 北京师范大学环境学院, 模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100875;2. 天津大学地球系统科学学院, 天津 300072;3. 天津市环渤海关键带科学与可持续发展重点实验室, 天津 300072

摘要：为实现对放射性核素铯（Cs）的高效去除，本研究基于表面接枝技术利用均苯三甲酰氯（TMC）在羟基化的PVDF微滤/超滤膜表面接枝了一层氨基化SiO2，并通过SiO2表面的氨基基团与Fe3+结合实现亚铁氰化铁（Ferrocyanide，FeCN）的负载，从而制备了FeCN/SiO2/PVDF复合膜.基于膜表面的SEM与XPS表征考察了氨基化SiO2的不同负载条件，研究发现粒径和浓度分别为300nm及0.4%时可实现SiO2的最大负载量.对比不同亚铁氰化铁负载量下复合膜的水通量和Cs去除率，结果表明对微滤平板膜进行3次负载后过滤效果最好，可实现99.6%以上的Cs去除率，且XPS结果表明强酸及超声条件下该复合膜仍然具有良好的稳定性.复杂水质条件下的过滤实验表明，过滤前期由于对吸附点位的竞争使得溶液中共存离子半径与Cs越接近其对Cs截留率的影响越大；过滤后期在道南作用的影响下，随着共存离子水合离子半径提高，其对Cs的去除率的影响越大；天然有机质对水通量影响较大，对Cs去除率影响弱于共存离子.

关键词：放射性铯,PVDF膜,亚铁氰化铁,表面接枝

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51920105012）