研究目的
在橄榄油厂废水处理过程中，通过在聚乙烯膜上使用光活性凝胶来增强抗污染性能。
研究成果
双响应层状复合物在橄榄油厂废水微滤过程中有效减少了污垢沉积和通量下降，尤其在pH 4.6值紫外光照射条件下效果显著。这种光活性凝胶通过排斥力和光降解实现自清洁，无需使用强效化学清洗剂。pH切换技术便于膜再生，既保持了膜完整性又实现了高水回收率。
研究不足
该研究仅限于特定的pH条件（2.2和4.6）以及六小时的运行周期。紫外线的使用可能并非适用于所有环境，且LBL复合物的稳定性可能会受到长时间暴露或不同废水成分的影响。本研究聚焦于橄榄油厂废水，可能无法推广至其他类型的废水。
1：实验设计与方法选择：
采用逐层（LBL）沉积法将二氧化钛纳米颗粒、聚丙烯酸（PAA）和聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）的混合复合物负载于聚乙烯中空纤维膜上。该设计旨在制备具有pH和光响应性的表面，以实现微滤过程中的自清洁功能。
2：样品选择与数据来源：
使用商用聚乙烯中空纤维膜（孔径0.4 μm）。橄榄油加工废水（OMW）取自意大利卡拉布里亚地区某工厂，并经离心预处理。
3：4 μm）。橄榄油加工废水（OMW）取自意大利卡拉布里亚地区某工厂，并经离心预处理。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括扫描电镜（Quanta 200，FEI公司）、衰减全反射光谱仪（Spectrum One System，珀金埃尔默）、接触角测量仪（CAM200，KSV仪器）、流变仪（布鲁克菲尔德DV III ULTRA）、紫外灯（250 W高压汞灯）及浸没式微滤模块。材料包含二氧化钛纳米颗粒（Sigma Aldrich）、PAA（Sigma Aldrich）、PDDA（Sigma Aldrich）、甘油、二碘甲烷及OMW。
4：实验流程与操作步骤：
通过LBL沉积法（15个循环）对膜进行功能化处理，在pH 1.0条件下交联并退火。批次实验将膜置于pH 2.2和4.6的OMW中，分别进行有/无紫外照射处理。浸没式微滤测试在20°C下进行6小时，紫外光照条件下跨膜压力为10-60 kPa。
5：0条件下交联并退火。批次实验将膜置于pH 2和6的OMW中，分别进行有/无紫外照射处理。浸没式微滤测试在20°C下进行6小时，紫外光照条件下跨膜压力为10-60 kPa。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：测量通量并通过指定公式计算相对通量、膜阻力和通量下降率。采用接触角测量结合Good-van Oss方法分析表面自由能组分。通过扫描电镜和衰减全反射光谱进行形貌与化学成分分析。
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Scanning Electron Microscope
Quanta 200
FEI Company
Investigation of membrane morphology
-
ATR Spectrometer
Spectrum One System
Perkin-Elmer Instruments
Collection of ATR spectra for chemical analysis
-
Titanium Oxide Nanoparticles
99%
Sigma Aldrich Srl
Photocatalytic component in the LBL complex
-
Polyacrylic Acid
Average Mw = 250,000
Sigma Aldrich Srl
Polyelectrolyte in the LBL complex
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Poly(diallyldimethylammonium chloride)
Average Mw = 400,000–500,000
Sigma Aldrich Srl
Polyelectrolyte in the LBL complex
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Contact Angle Measurer
CAM200
KSV instrument LTD
Measurement of static contact angles
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Rheometer
DV III ULTRA
Brookfield
Measurement of viscosity
-
UV Lamp
250 W high-pressure Hg lamp
Providing UV irradiation for photocatalytic tests
-
Polyethylene Hollow Fiber Membranes
Pore size 0.4 μm, internal/external diameters 0.41/0.65 mm
Econity
Base membrane for functionalization and microfiltration
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