利用煤灰（CFA）颗粒对陶瓷TiO2膜进行改性 Saidulla Faizullayev, Akbota Adilbekova, Joanna Kujawa, Wojciech Kujawski

《Membranes》：Ceramic TiO2 Membrane Modification by Coal Fly Ash (CFA) Particles Saidulla Faizullayev, Akbota Adilbekova, Joanna Kujawa and Wojciech Kujawski

　　

摘要

商用TiO₂陶瓷膜通过使用来自哈萨克斯坦阿拉木图一家热电厂的煤粉灰（CFA）采用滑模铸造法进行了改性。目的是在保持结构完整性的同时，改善膜表面性能，以提升油水乳液的分离效果。将用N-十二烷基吡啶inium氯化物（DPC）和聚乙烯醇（PVA）稳定的煤粉灰悬浮液作为涂层施加在TiO₂表面，然后在受控条件下进行烧结。通过扫描电子显微镜（SEM-EDX）、拉曼光谱、接触角测量和Zeta电位分析对改性膜进行了表征。改性膜表现出更高的亲水性，表现为水接触角（WCA）从43.6 ± 2°降低到约0°，以及水在油下的接触角（UOCA）从147.6 ± 2°降低到87 ± 2°。拉曼光谱确认TiO₂的结构主要为金红石相，未检测到来自煤粉灰的额外晶体相。尽管润湿性有所提高，但纯水和油水乳液的通量略有下降，而滤液中的油滴尺寸变小，表明经过改性表面后乳液的稳定性得到了增强。这些发现表明，使用煤粉灰改性的TiO₂膜可以作为一种可持续且经济有效的方法来处理乳化废水，利用工业废弃物来提升性能，同时不牺牲机械强度。