DOI:10.1007/s11270-020-04682-z
由于制革業排放的廢水具有很高的毒性,因此需要對廢水進行處理,以減輕其對環境的危害。在廢水處理應用中,制備響應性膜變得越來越重要。這項研究調查了角蛋白-聚砜共混膜的制備、炭化、滲透和防污性能。角蛋白是一種受生物啟發的材料,與聚砜基質一起用作響應元件,共同充當有效過濾的響應性膜。角蛋白是通過球磨從一種制革廢料的山羊毛中提取的,這是一種生態、經濟高效且耗時的方法。將角蛋白-聚砜以95:5(v/v)的比例混合在它們各自的溶劑中以制備納米過濾膜。膜的形態學表明纖維隨間隙隨機排列。接觸角測量表明角蛋白-聚砜共混膜是部分親水的,因而具有良好的防污性能。孔隙率的提高使所制備的膜具有良好的吸收能力,增強的機械性能是該膜的另一個優點。由于該膜顯示出增強的過濾性能,采用角蛋白-聚砜膜對制革廢水進行了處理。處理后的廢水顯示化學需氧量(COD)和生物需氧量(BOD)濃度最大降低百分比分別約為53%和66%。據報道,該膜的染料去除效率為76%。因此,所建立的良好過濾效率為廢水的有效處理鋪平了道路。
圖1.a)PS和b)PS-K膜的SEM顯微照片
圖2.純角蛋白、PS膜和PS-K膜的ATR-FTIR光譜
圖3.PS和PS-K膜的水接觸角
圖4.a)PS和PS-K膜的濕-干曲線。b)PS和PS-K膜的孔徑分布
圖5.PS和PS-K膜的機械測試。a)拉伸強度,b)斷裂伸長率,c)最大負載時的延伸
圖6.a)不同重量濃度的PS以及b)PS和PS-K溶液的溶液流變性
圖7.對照、PS和PS-K膜過濾廢水的紫外-可見吸收光譜