La（OH）3/纤维素复合膜的制备及其磷/乳液同步分离性能

doi:10.12422/j.issn.1006-396X.2026.01.005

摘要/Abstract

摘要：

在化工分离领域，开发能简便、快速地处理多组分工业废水的技术已成为显著发展趋势。然而，传统方法在应对乳化含磷废水时暴露出分离效率低下的问题。以纤维素膜为基底，原位生长La（OH）?纳米颗粒，构建可同步实现除磷和截留磷的复合膜，并对其进行了性能测试。结果表明，La（OH）?均匀锚定在纤维表面；水下超疏油与低油的黏附特性使其能分离各类油水乳液，达到99.2%的分离效率和1 210 L/（m2·h）的渗透通量；膜材料循环10次后仍保持较高的除磷及截留磷的性能。研究结果为下一代多组分工业废水的处理提供了易于规模化放大、可持续的新思路。

关键词: La（OH）?, 纤维素, 磷吸附, 乳液截留, 同步分离

Abstract:

In the domain of chemical separation, the pursuit of straightforward and expeditious treatment of multicomponent industrial wastewater has emerged as a prominent trend. However, traditional methods have demonstrated low separation efficiency when dealing with emulsified phosphorus-containing wastewater. In this study, a cellulose membrane was used as the base matrix, and La(OH)? nanoparticles were in-situ grown on it to construct a composite membrane capable of simultaneous phosphorus removal and demulsification. Structural characterization revealed that La（OH）? was uniformly anchored on the fiber surface. The membrane's underwater superoleophobicity and low oil adhesion enabled it to separate various oil-in-water emulsions with an efficiency of 99.2% and a separation flux of 1 210 L/（m2?h）. The membrane exhibited sustained high phosphorus removal and demulsification performance even after ten cycles, providing a scalable and sustainable new approach for the next generation of multicomponent industrial wastewater treatment.

Key words: La（OH）?, Cellulose, Phosphorus adsorption, Emulsion demulsification, Synchronous separation

中图分类号:

TQ028.4

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图/表 7

图1 纤维素膜、La（OH）?/纤维素复合膜吸附前后的SEM和EDS图

Fig.1 SEM and EDS images of the cellulose membrane and La (OH)?/cellulose composite membrane before and after adsorption

图2 纤维素膜、La（OH）3/纤维素复合膜吸附前后的XRD谱图

Fig.2 XRD patternsof cellulose membrane, La（OH）3/ cellulose membrane before and after adsorption

图3 La（OH）3/纤维素复合膜对水和水下油的润湿效果图（a）水（b）水下油

Fig.3 La（OH）3/cellulose membrane on water and underwater oil

图4 La（OH）3/纤维素复合膜吸附磷的实验动力学和伪一阶、伪二阶动力学拟合曲线

Fig.4 Experimental kinetics and pseudo-first-order and pseudo-second-order kinetic fitting curves of phosphorus adsorption by La（OH）3/ cellulose composite membrane

图5 pH对La（OH）3/纤维素复合膜的分离效率和稳定性的影响

Fig.5 Effect of pH on the separation efficiency of La（OH）3/cellulose membrane and on the stability

图6 La（OH）3/纤维素复合膜厚度对磷截留率、乳液截留率、水通量、乳液渗透通量的影响

Fig.6 Effect of La（OH）3/cellulose composite film thickness on phosphorus rejection, oil droplet rejection, water separation flux, and emulsion separation flux

图7 La（OH）3/纤维素复合膜的循环性能

Fig.7 Recycling performance of La（OH）3/cellulose composite membrane

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La（OH）₃/纤维素复合膜的制备及其磷/乳液同步分离性能

Preparation of La（OH）₃/Cellulose Composite Membrane and Its Synchronous Separation Performance for Phosphorus/Emulsion

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