Блог

Aug 17, 2023

Исследователи разработали новый противообрастающий нанофил

Изображение штаб-квартиры Китайской академии наук: Глубокая прививка полиэлектролита, индуцированная ионной жидкостью, для реформирования полиамидного слоя для противообрастающей нанофильтрационной мембраны. Посмотреть больше Кредит: Изображение LIU

Штаб-квартира Китайской академии наук

Изображение: Глубокая прививка полиэлектролита, индуцированная ионной жидкостью, для реформирования полиамидного слоя для противообрастающей нанофильтрационной мембраныпосмотреть больше

Фото: LIU Lulu

Новая стратегия постмодификации была предложена исследовательской группой под руководством профессора Вань Иньхуа из Института технологического проектирования (IPE) Китайской академии наук с целью достижения высокой селективности разделения и сильной устойчивости к загрязнению при нанофильтрации (NF). мембраны. Стратегия включает в себя перестройку набухания полиамида, индуцированную ионной жидкостью (ИЛ), что облегчает глубокую трансплантацию полиэлектролита. Исследование было опубликовано в журнале AIChE Journal.

NF — это многообещающий процесс низкоэнергетической сепарации для очистки воды и восстановления ресурсов. Однако загрязнение мембраны, то есть накопление веществ на поверхности мембраны и в порах, остается постоянной проблемой при практическом применении. Это может вызвать повышение трансмембранного сопротивления, снижение потока пермеата и изменение селективности разделения, что приводит к ухудшению качества получаемой воды.

Пост-прививка обычно используется для модификации NF-мембран и уменьшения их склонности к загрязнению путем регулирования их гидрофильности и заряженных свойств. Однако поверхностная трансплантация часто приводит к значительному сужению или закупорке пор, что приводит к потере проницаемости. Кроме того, однозарядные поверхности с трудом противостоят смешанным загрязнениям с разным зарядом.

«В нашей стратегии мы использовали ионную жидкость (IL)-этанол (EtOH), чтобы вызвать глубокую прививку полиэтиленимина (PEI) и перестроить полиамидный слой, улучшая свойства поверхности и апертуры NF-мембраны», — объяснил профессор ВАН. .

Предложенная система использовала сильное сродство ИЖ к слою полиамида и низкое диффузионное стерическое затруднение EtOH для индукции набухания полиамида и достижения глубокой прививки ПЭИ. Это также позволило целенаправленно заполнить более крупные поры, что привело к более узкому распределению пор по размерам. Глубокая прививка аминогрупп сделала полиамидный слой высокогидрофильным и почти нейтральным по заряду, тем самым сохраняя превосходную способность к предотвращению обрастания в отношении гидрофобных макромолекул и молекул со смешанным зарядом.

Кроме того, мембрана NF продемонстрировала замечательную долговременную стабильность против обрастания и селективной сепарации при испытаниях со сточными водами коксования и патокой соответственно. Его производительность была сопоставима с NF270.

«Это исследование подчеркивает возможность использования IL-индуцированной глубокой прививки полиэлектролитов для улучшения противообрастающих свойств NF-мембран», — сказал профессор Луо Цзяньцюань, соответствующий автор исследования. «Оно подчеркивает значимость свойств растворителя в поведении прививки, и обеспечивает универсальную платформу для производства современных NF-мембран для очистки сточных вод и восстановления ресурсов».

Журнал Айше

10.1002/aic.18204

Глубокая прививка полиэлектролита, индуцированная ионной жидкостью, для реформирования полиамидного слоя противообрастающей нанофильтрационной мембраны

10 августа 2023 г.

Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность пресс-релизов, публикуемых на EurekAlert! содействующими учреждениями или за использование любой информации через систему EurekAlert.