La/Y掺杂二氧化硅膜的制备及其对染料废水的分离性能研究

以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备出完整无缺陷的La/Y掺杂二氧化硅膜.采用TG、FTIR、XRD和SEM等手段表征了La/Y掺杂溶胶凝胶的性质、膜的形貌特征和热稳定性.考察了不同La/Y掺杂比和焙烧温度条件下制备的二氧化硅膜对正电荷染料结晶紫、负电荷染料刚果红等染料废水的分离性能.研究结果表明,与纯BTESE-SiO_2膜相比,La/Y掺杂SiO2膜的分离性能有所提高.La/Y为50/50(摩尔比)、焙烧温度为300℃的合成条件下所制备的La50Y50-SiO2膜对染料废水分离性能最佳.在初始质量浓度为5mg/L的结晶紫溶液和20mg/L的刚果红溶液分离过程中,该膜的渗透通量都高于5.0L/(m~2·h),对染料分子的截留率为100%.该膜对负电荷染料刚果红的分离性能优于其对正电荷染料结晶紫的分离性能.在膜分离染料废水过程中,存在分子筛分和静电吸附的协同分离机制.此外,La/Y掺杂二氧化硅膜还表现出优异的耐盐性,表明该膜可用于高盐染料废水处理.