孔祥貴，肖 甜，于 曉，張晨陽(yáng)，雷曉東

（1. 北京化工大學(xué) 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；2. 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 滄州 061001）

多孔復(fù)合金屬膜的水熱法制備及其處理焦化脫硫廢液的性能

孔祥貴1，肖 甜1，于 曉2，張晨陽(yáng)1，雷曉東1

（1. 北京化工大學(xué) 化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029；2. 滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 滄州 061001）

采用不銹鋼基體，以尿素為沉淀劑、硝酸鎳為鎳源， 采用原位生長(zhǎng)法在316L金屬氈上生長(zhǎng)Ni-Fe類水滑石薄膜，隨后利用氫氣還原的方法制備了多孔復(fù)合金屬膜，并以焦化脫硫廢液為對(duì)象，考察了多孔復(fù)合金屬膜在廢水處理方面的性能。利用XRD、SEM、FTIR、壓汞儀等儀器對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于基體，在90 ℃下水熱反應(yīng)48 h所制備的多孔復(fù)合金屬膜的過(guò)濾精度有了很大提高，孔隙率為45.82%，純水通量達(dá)到5 743 L/（m2·min·MPa），過(guò)濾精度為0.324 μm。使用該濾膜幾乎能完全去除焦化脫硫廢液中的懸浮顆粒物質(zhì)，脫除率在99.99%以上。

原位水熱法；水滑石；多孔復(fù)合金屬膜；過(guò)濾；焦化脫硫廢液

膜分離技術(shù)以其低能耗、高效率及活性成分損失少等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、生化技術(shù)等領(lǐng)域［1-3］。分離膜作為膜分離技術(shù)中的關(guān)鍵因素，在很大程度上決定了膜分離技術(shù)的發(fā)展。因而，研發(fā)具有高性能的分離膜意義重大。多孔金屬膜由于具有膜通量大、支撐性好、可反復(fù)利用等優(yōu)勢(shì)而備受青睞［4-5］。

目前，我國(guó)大部分焦化企業(yè)都使用HPF濕法氧化技術(shù)脫硫。該方法會(huì)產(chǎn)生大量具有強(qiáng)污染性的焦化脫硫廢液，處理該廢液需要先采用膜過(guò)濾預(yù)處理以脫除其中的亞微米級(jí)固體雜質(zhì)，隨后再進(jìn)行鹽類回收等處理步驟［6-7］。一般需要在80～90 ℃下采用活性炭對(duì)脫硫液進(jìn)行脫色處理，為了不浪費(fèi)熱量，需要在該溫度下立即進(jìn)行膜分離，很顯然，有機(jī)膜難以用于該工況。由于脫硫液中無(wú)機(jī)鹽的含量很高，膜分離過(guò)程中容易出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，陶瓷膜雖然能耐高溫，但結(jié)晶會(huì)導(dǎo)致膜內(nèi)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，從而使得膜容易破損。金屬膜因其具有延展性、能耐高溫，可用于該分離過(guò)程，但市售金屬膜的孔徑一般在微米級(jí)，對(duì)于亞微米級(jí)固體雜質(zhì)的分離，精度還需要提高。因此，提高金屬膜的分離精度是采用膜處理脫硫廢液的一大難題。

水滑石是一種層狀復(fù)合氫氧化合物，由于其層板元素種類可調(diào)、組分比例可控，構(gòu)成了龐大的水滑石材料體系。作為一種新型無(wú)機(jī)功能材料，水滑石在分離、吸附、催化等領(lǐng)域都展示出了優(yōu)異的性能，有著非常廣闊的應(yīng)用前景［8-10］。本實(shí)驗(yàn)室的大量研究結(jié)果表明，在Ni，Al，Cu等金屬基體表面可以原位生長(zhǎng)得到亞微米級(jí)的水滑石片，這些水滑石片在金屬表面能形成孔隙在亞微米級(jí)的膜層［11-15］。通過(guò)將該水滑石膜層中的部分金屬化合物還原為單質(zhì)金屬，可以在膜層的孔隙尺寸保持在亞微米級(jí)并與基體緊密結(jié)合的前提下，提高膜層的強(qiáng)度，使之能應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

本工作首先采用原位生長(zhǎng)法在多孔不銹鋼基體上生長(zhǎng)Ni-Fe類水滑石薄膜，隨后利用高溫氫氣還原的方法制備了孔徑在亞微米級(jí)的多孔復(fù)合金屬膜；利用XRD、SEM、FTIR、壓汞儀等儀器對(duì)材料的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行了表征；以焦化脫硫廢液為對(duì)象，考察了多孔復(fù)合金屬膜在焦化脫硫廢液處理方面的性能。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 化學(xué)試劑

Ni（NO3）2·9H2O、尿素、高錳酸鉀：AR，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；無(wú)水乙醇、濃硝酸：AR，北京化工廠；316L不銹鋼燒結(jié)氈：新利凈化技術(shù)有限公司；去離子水：電導(dǎo)率小于1×10-6S/ cm，實(shí)驗(yàn)室自制；焦化脫硫廢液：寧波鋼鐵有限公司。

1.2 多孔復(fù)合金屬膜的制備

基底清洗：將316L多孔不銹鋼燒結(jié)氈剪裁成直徑為 4.5 cm 的圓片形，將其置于無(wú)水乙醇中浸泡、超聲清洗 15 min，然后用去離子水超聲清洗15 min，烘干備用，記作P-SSF。

基底活化：稱取一定量的高錳酸鉀，溶于質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為15%的硝酸溶液中。然后將清洗過(guò)的不銹鋼燒結(jié)氈圓片放在此溶液中，并于恒溫水浴鍋中90 ℃水浴加熱30 min，使不銹鋼燒結(jié)氈圓片表面氧化，待冷卻后用去離子水沖洗不銹鋼燒結(jié)氈圓片，烘干，最終得到表面活化的不銹鋼燒結(jié)氈片，備用，記作SSF。

基底表面原位生長(zhǎng)Ni-Fe類水滑石：分別稱取 0.581 6 g Ni（NO3）2·9H2O和 1.2 g 尿素，配制成 400 mL的混合溶液，待充分溶解后將溶液倒入聚四氟乙烯反應(yīng)釜中，并放入SSF，置于烘箱中80℃下反應(yīng) 48 h，等反應(yīng)釜自然冷卻后，取出SSF，用去離子水沖洗后烘干，即可得到在基體表面長(zhǎng)有Ni-Fe類水滑石的金屬膜，記作NiFe-LDH/SSF。

多孔復(fù)合金屬膜的制備：將NiFe-LDH/SSF置于管式爐中通氫氣，于500 ℃下還原5 h，升溫速率為2 ℃/min，最后得到還原后的多孔復(fù)合金屬膜，記作NiFe/SSF。

1.3 多孔復(fù)合金屬膜的膜濾性能測(cè)試

稱取一定量的粒徑為0.1～5 μm的活性炭，使用探頭式超聲將活性炭分散在去離子水中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的活性炭懸濁液，用于模擬含有一定數(shù)量微米級(jí)顆粒的溶液體系。將制備的膜試樣固定于超濾杯中，采用蠕動(dòng)泵進(jìn)料，在0.1 MPa下進(jìn)行膜濾實(shí)驗(yàn)，膜濾物料分別為純水、活性炭懸濁液和焦化脫硫廢液。采用激光粒度分析儀測(cè)定膜濾前后懸濁液中活性炭的粒徑分布。采用孔徑為0.22 μm的濾膜過(guò)濾多孔復(fù)合金屬膜處理前后的脫硫液，濾膜及截留在其表面的固體在103～105 ℃下烘干至恒重，稱量后計(jì)算脫硫液經(jīng)處理前后的固含量。

1.4 表征方法

XRD-600X型射線粉末衍射儀：日本島津公司，入射光波長(zhǎng)0.154 06 nm，管電壓40 kV，管電流30 mA，掃描速率10（°）/min，掃描角度3°～70°。EVO MA 15/LS 15型掃描電子顯微鏡：美國(guó)Thermo Electron Corporation公司。Vector 2型傅里葉變換紅外光譜儀：德國(guó)布魯克公司，波數(shù)掃描范圍為400～4 000 cm-1。AutoPore IV 9500型壓汞儀：美國(guó)麥克儀器公司，用于測(cè)試多孔金屬膜的孔分布和孔隙率，可測(cè)的孔徑范圍為0.003～1 000 μm，數(shù)據(jù)采集時(shí)壓力的范圍為0.1～ 60 000 Pa。Mastersizer 2000型激光粒度分析儀：英國(guó)馬爾文公司，測(cè)試粒徑范圍為0.2～2 000 μm，測(cè)試時(shí)選擇水作為分散劑。

2 結(jié)果與討論

2.1 多孔復(fù)合金屬膜的形貌結(jié)構(gòu)

多孔復(fù)合金屬膜制備過(guò)程中各階段試樣的XRD譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 不同試樣的XRD譜圖Fig.1 XRD patterns of the samples.P-SSF：stainless steel sintered felt；SSF：P-SSF treated with nitric acid containing potassium permanganate；LDHs：layered double hydroxide.a P-SSF；b SSF；c NiFe/SSF；d NiFe-LDHs/SSF

與P-SSF的XRD譜圖相比（見(jiàn)圖a），SSF的XRD譜圖中（見(jiàn)圖b）除了基體的兩個(gè)特征衍射峰外，在37°的位置出現(xiàn)了鐵氧化物的特征衍射峰，該現(xiàn)象說(shuō)明經(jīng)過(guò)高錳酸鉀和硝酸處理后，基體中的部分鐵被氧化，生成了鐵氧化物。與基底相比，NiFe-LDH/SSF的XRD譜圖中（見(jiàn)圖d）則出現(xiàn)了類水滑石（003），（006），（009）晶面的特征衍射峰［16-17］，表明了金屬氈表面類水滑石材料的形成。由于在合成過(guò)程中并沒(méi)有加入鐵源，只有基體中含有鐵，但通過(guò)XRD譜圖卻可明顯看出有NiFe-LDH的生成，推測(cè)其反應(yīng)機(jī)理為：反應(yīng)過(guò)程中，隨著尿素的分解，溶液的OH-增多，堿性增強(qiáng)，溶液中的鎳離子與基底中的鐵在OH-的作用下原位生長(zhǎng)生成了NiFe-LDH。圖c是將NiFe-LDH/SSF通氫氣還原后得到的NiFe/SSF的XRD譜圖，可看出NiFe-LDH的系列特征峰消失了，而在36°，42°，44.9°，52.5°，60°處出現(xiàn)了5個(gè)新的特征衍射峰，經(jīng)過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)卡片對(duì)比，可以確定36°，42°，60°處的這3個(gè)新峰分別是FeO的（111），（200），（220）晶面對(duì)應(yīng)的特征衍射峰，而44.9°和52.5°處出現(xiàn)的較弱的尖峰是金屬Ni的特征衍射峰。測(cè)試結(jié)果表明，以不銹鋼燒結(jié)氈為基體，原位生長(zhǎng)形成的Ni-Fe類水滑石經(jīng)還原后得到了含有金屬單質(zhì)Ni和FeO的金屬?gòu)?fù)合膜。同時(shí)，在XRD譜圖中并沒(méi)有看到氧化鎳的特征峰，由此可以說(shuō)明得到的不銹鋼基體的多孔金屬?gòu)?fù)合膜對(duì)鎳顆粒具有保護(hù)作用。

實(shí)驗(yàn)中為了確定最終的多孔金屬膜表面存在類水滑石薄膜，從NiFe-LDH/SSF的表面刮下部分粉體進(jìn)行FTIR測(cè)試，F(xiàn)TIR譜圖見(jiàn)圖2。由圖2可見(jiàn)，在 3 539 cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)大寬峰，這是試樣中吸附水的 OH-的伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)的特征吸收峰；在2 234 cm-1處還出現(xiàn)了一個(gè)尖峰，這是測(cè)試系統(tǒng)中 CO2的背景峰；1 612 cm-1處出現(xiàn)了水滑石層間水分子中OH-的特征吸收峰；另外，在678 cm-1處還出現(xiàn)了一個(gè)小尖峰，這是類水滑石特殊的層板骨架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)吸收峰。FTIR表征結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了NiFe-LDH/SSF表面生成了類水滑石薄膜。此外，在圖 2中還能看到在1 389 cm-1處有一個(gè)尖銳的吸收峰，這是硝酸根的不對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸收峰，這說(shuō)明多孔金屬膜表面的類水滑石的層間陰離子主要為硝酸根，即多孔金屬膜表面生長(zhǎng)的是硝酸根插層的Ni-Fe類水滑石。

圖2 粉末試樣的FTIR譜圖Fig.2 FTIR spectrum of the powder from the surface of NiFe-LDHs/SSF.

為進(jìn)一步了解所制備材料的結(jié)構(gòu)，對(duì)不同反應(yīng)階段的試樣進(jìn)行了SEM表征，表征結(jié)果見(jiàn)圖3。圖3中，a1和a2是P-SSF的SEM圖片，可看出基體是由寬度約為10 μm的不銹鋼絲相互交錯(cuò)形成的，呈現(xiàn)出多孔結(jié)構(gòu)。與P-SSF相比，經(jīng)氧化處理的SSF的表面上出現(xiàn)了許多球狀顆粒（b1，b2），綜合XRD表征結(jié)果，可以推測(cè)這些球狀顆粒是鐵氧化物，由于表面顆粒的形成，基體的孔徑有一定程度的減小。c1和c2 是NiFe-LDH/SSF的SEM 圖片，可看出基體表面更加粗糙，球狀顆粒的表面生長(zhǎng)了一層致密的片狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，結(jié)合XRD表征結(jié)果，推斷該致密的片狀物質(zhì)即為NiFe-LDH。綜合XRD和SEM表征結(jié)果可以證明，在無(wú)需外加鐵源的情況下，采用水熱的方法在不銹鋼燒結(jié)氈表面原位生長(zhǎng)了一層類水滑石薄膜，進(jìn)而形成類水滑石修飾的多孔金屬薄膜，為制備多孔復(fù)合金屬膜提供了可能。與NiFe-LDH/SSF的表面形貌及結(jié)構(gòu)相比，NiFe/ SSF表面呈現(xiàn)出更豐富的孔道結(jié)構(gòu)（d1，d2），原來(lái)致密的類水滑石薄膜結(jié)構(gòu)已經(jīng)塌陷，水滑石的層狀結(jié)構(gòu)被破壞，在基體的表面上形成了更多的顆粒狀物質(zhì)。結(jié)合XRD表征結(jié)果，其原因是由于在氫氣氛圍和較高溫度下，類水滑石層板中的鎳原子和鐵原子被還原成了金屬鎳和FeO，從水滑石層板中遷移出來(lái)，在金屬鍵及金屬氧鍵的作用下團(tuán)聚成納米顆粒，進(jìn)而在基體表面沉積形成了多孔復(fù)合金屬膜。

圖3 不同試樣的SEM圖片F(xiàn)ig.3 SEM images of the samples.a1，a2 P-SSF；b1，b2 SSF；c1，c2 NiFe-LDHs/SSF；d1，d2 NiFe/SSF

不同反應(yīng)溫度及時(shí)間下制備的NiFe-LDH/SSF及相應(yīng)的NiFe/SSF的SEM圖片見(jiàn)圖4。

圖4 不同反應(yīng)溫度及時(shí)間下制備的NiFe-LDH/SSF及相應(yīng)的NiFe/SSF的SEM圖片F(xiàn)ig.4 SEM images of NiFe-LDH/SSF prepared at diferent temperature and in diferent time，and corresponding NiFe/SSF. NiFe-LDHs/SSF：a 80 ℃，24 h；b 80 ℃，48 h；c 90 ℃，24 h；d 90 ℃，48 h；NiFe/SSF：a1 80 ℃，24 h；b1 80 ℃，48 h；c1 90 ℃，24 h；d1 90 ℃，48 h

由圖4可明顯看出，在不同溫度下，NiFe-LDH均垂直于基體生長(zhǎng)，當(dāng)反應(yīng)溫度由80 ℃（a，b）升至90 ℃（c，d）時(shí)，類水滑石在基體表面的負(fù)載量增大，但類水滑石片的尺寸有所減??；同時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間由24 h（a，c）延長(zhǎng)至48 h（b，d），類水滑石在基底上生長(zhǎng)得更加緊密，相比于24 h生長(zhǎng)的類水滑石片，48 h生長(zhǎng)的類水滑石的尺寸略大。綜合考慮，其原因可解釋為反應(yīng)溫度越高、反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，尿素分解越快、形成的晶核越多，在有限的空間內(nèi)，晶核的生長(zhǎng)受到限制，使得類水滑石片的數(shù)量增多，但尺寸減小。與之相對(duì)應(yīng)的NiFe/SSF的表面也呈現(xiàn)出隨反應(yīng)溫度的升高，復(fù)合金屬在基體表面的覆蓋度增大（a1，b1，c1，d1）的現(xiàn)象。SEM表征結(jié)果顯示，通過(guò)控制反應(yīng)溫度調(diào)控類水滑石在基體表面的負(fù)載量，可實(shí)現(xiàn)多孔復(fù)合金屬在基體表面的負(fù)載量的控制，進(jìn)而制備出不同要求的多孔復(fù)合金屬膜。

2.2 膜分離性能

對(duì)于金屬過(guò)濾膜，其性能的優(yōu)劣主要從孔隙率、純水通量和過(guò)濾精度3方面衡量。在本工作中，多孔復(fù)合金屬膜的的孔隙率采用壓汞儀進(jìn)行測(cè)量；純水通量是通過(guò)通氮?dú)饧訅褐?.1 MPa，使用超濾杯進(jìn)行純水通量測(cè)試，通過(guò)計(jì)算一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)的純水的體積，來(lái)求得純水通量的值；過(guò)濾精度以1.3節(jié)中的活性炭懸濁液作為過(guò)濾液進(jìn)行測(cè)量。多孔復(fù)合金屬膜的性能參數(shù)見(jiàn)表1。

由表1可看出，隨反應(yīng)溫度的升高及反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，多孔復(fù)合金屬膜的孔隙率和純水通量均分別保持在39%和4 500 L/（m2·min·MPa）以上。通過(guò)適當(dāng)升高反應(yīng)溫度和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，所得多孔復(fù)合金屬膜的過(guò)濾精度得到提高，其原因在于隨反應(yīng)溫度的升高及反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，類水滑石在金屬基底上的負(fù)載量增多，還原后形成的復(fù)合金屬增多，使得濾膜的孔徑減小。

表1 多孔復(fù)合金屬膜的性能參數(shù)Table 1 Performances of the multi-porous composite metal membranes.

除以上結(jié)構(gòu)性能表征外，還以焦化廠所產(chǎn)生的脫硫廢液為處理對(duì)象來(lái)考察制備的多孔復(fù)合金屬膜的實(shí)際過(guò)濾性能，所采用的多孔復(fù)合金屬膜是在90 ℃下水熱反應(yīng)48 h制備得到的。圖5A是取自鋼鐵廠的未經(jīng)處理的焦化脫硫廢液的照片，可看出此溶液渾濁，呈深綠色；圖5B為經(jīng)多孔復(fù)合金屬膜過(guò)濾后焦化脫硫廢液的照片，可明顯看出經(jīng)過(guò)濾后，焦化脫硫廢液呈現(xiàn)淡黃色，澄清透明，過(guò)濾分離效果較好。本實(shí)驗(yàn)還測(cè)量了焦化脫硫廢液中固體顆粒物質(zhì)的脫除率（見(jiàn)表2），通過(guò)稱量焦化脫硫廢液中固體質(zhì)量以及過(guò)濾后濾液中固體的質(zhì)量，得到脫除率近100%。該結(jié)果表明所制備的多孔復(fù)合金屬膜在焦化脫硫廢液的處理過(guò)程中表現(xiàn)出了非常優(yōu)異的性能。

圖5 焦化脫硫廢液處理前后的照片F(xiàn)ig.5 Photos of coking desulfurization wastewater before(A) and after(B) fltration.

表2 焦化脫硫廢液的多孔復(fù)合金屬膜處理效果Table 2 Treatment results for the coking desulfurization wastewater with the multi-porous composite metal membrane

以本研究成果為基礎(chǔ)，所制備的多孔復(fù)合金屬膜已成功應(yīng)用于一些焦化企業(yè)的脫硫廢液處理，如在寧波鋼鐵有限公司、神華蒙西煤化股份有限公司、山東艾思朗宇環(huán)保科技有限公司等企業(yè)，建立了基于該類材料制備的萬(wàn)噸級(jí)焦化脫硫廢液處理裝置并已正常運(yùn)行使用，其中，山東艾思朗宇環(huán)保科技有限公司裝置的焦化脫硫廢液的年處理量為200 kt/a，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

3 結(jié)論

1）以尿素為沉淀劑、硝酸鎳為鎳源，采用原位生長(zhǎng)法在不銹鋼燒結(jié)氈基體上生長(zhǎng)Ni-Fe類水滑石薄膜，利用氫氣還原的方法將基底表面的Ni-Fe類水滑石還原，成功制備了多孔復(fù)合金屬膜；通過(guò)調(diào)控反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素可以調(diào)控基底表面類水滑石的負(fù)載量，進(jìn)而可以調(diào)控復(fù)合金屬膜的孔徑。

2）以鋼鐵廠的焦化脫硫廢液為處理對(duì)象，考察了所制備的多孔復(fù)合金屬膜的過(guò)濾性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所制備的多孔復(fù)合金屬膜具有較好的過(guò)濾性能，基于該技術(shù)建立了規(guī)?；a(chǎn)線并已經(jīng)成功地應(yīng)用于焦化脫硫廢液的處理，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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［15］Lü Zhi，Zhang Fazhi，Lei Xiaodong，et al. In situ growth of layered double hydroxide flms on anodic aluminum oxide/aluminum and its catalytic feature in aldol condensation of acetone［J］. Chem Eng Sci，2008，63（16）：4055 - 4062.

［16］Lei Xiaodong，Zhang Fazhi，Yang Lan，et al. Highly crystalline activated layered double hydroxides as solid acid-base catalysts［J］. AIChE J，2007，53（4）：932 - 940.

［17］Meng Weiqing，Li Feng，Evans D G，et al. Preparation and intercalation chemistry of magnesium-iron（Ⅲ） layered double hydroxides containing exchangeable interlayer chloride and nitrate ions［J］. Mater Res Bull，2004，39（9）：1185 - 1193.

（編輯 王 萍）

敬告讀者：從2016年第1期開(kāi)始，本刊“專題報(bào)道”欄目將連續(xù)刊出北京化工大學(xué)的系列專題報(bào)道。該專題主要報(bào)道化工資源有效利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室段雪院士課題組最近在結(jié)構(gòu)可控超分子功能材料及其有序組裝體方面的研究進(jìn)展，包括層狀無(wú)機(jī)功能材料和納米陣列材料的制備及其在結(jié)構(gòu)化催化與吸附、分離、儲(chǔ)能器件、資源循環(huán)利用和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及產(chǎn)業(yè)化研究的最新成果。敬請(qǐng)廣大讀者給予關(guān)注。

專題報(bào)道：本期報(bào)道采用水熱法在316L金屬氈上原位生長(zhǎng)層狀雙金屬?gòu)?fù)合氫氧化物膜，再經(jīng)高溫氫氣還原獲得多孔復(fù)合金屬膜，并考察了該復(fù)合金屬膜在焦化脫硫液處理中的膜濾性能。使用該濾膜幾乎能完全去除焦化脫硫廢液中的懸浮顆粒物質(zhì)，脫除率在99.99%以上。見(jiàn)本期133-138頁(yè)。

Preparation of multi-porous composite metal membranes by in-situ hydrothermal method and their application in treating coking desulfurization wastewater

Kong Xianggui1，Xiao Tian1，Yu Xiao2，Zhang Chenyang2，Lei Xiaodong1
（1. State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China；2. Cangzhou Technical College，Cangzhou Hebei 061001，China）

Ni-Fe layered double hydroxide membranes(NiFe-LDH/SSF) were fabricated on the surface of stainless steel sintered felt with stainless steel as basis material，urea as precipitant and nickel nitrate as nickel source by in situ hydrothermal method and then multi-porous composite metal membranes(NiFe/SSF) were obtained through the reduction of NiFe-LDH/SSF with hydrogen. These prepared membranes were characterized by means of XRD and SEM. The porosity，pure water f ux and f ltration accuracy of NiFe/SSF prepared through in the situ hydrothermal treatment at 90 ℃ for 48 h were 45.82%，5 743 L/(m2·min·MPa) and 0.324 μm，respectively. The removal ratio of solid impurities in coking desulfurization wastewater reached more than 99.99% when NiFe/SSF was used.［

］in situ hydrothermal method；layered double hydroxide；multi-porous composite metal membrane；f ltration；coking desulfurization wastewater

1000 - 8144（2016）02 - 0133 - 06

TQ 051.8

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2016.02.002

2015 - 11 - 12；［修改稿日期］2015 - 12 - 16。

孔祥貴（1981―），男，山東省曲阜市人，博士，工程師，電郵 kongxg81@163.com。聯(lián)系人：雷曉東，電話 010 - 64455357，電郵 leixd@mail.buct.edu.cn。

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2012AA03A609）；自然科學(xué)基金聯(lián)合基金項(xiàng)目（U140710100）。