中国科学院李源
具有聚脲增强双电荷分离层的新型耐酸TFC纳滤膜
信用:曹阳 由教授领导的研究小组
中国科学院过程工程研究所的万开发了一种新型的双电荷耐酸纳滤膜，用于高效的离子分离
这项研究发表在11月11日的《膜科学快报》杂志上
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纳滤膜作为一种环境友好的压力驱动分离技术，在去除二价离子和有机物方面表现良好
它已广泛应用于废水处理
不幸的是，对于通过界面聚合制备的最普遍的聚酰胺薄膜复合膜，表层通常在极低的pH条件下遭受结构劣化
此外，由于不均匀和厚的分离层结构，常用的耐酸纳滤膜倾向于具有低的渗透选择性
研究人员基于简单的两层反向界面聚合工艺制备了具有显著的阳离子和阴离子排斥性的双电荷耐酸纳滤膜
在该策略中，使用三聚氯化苯(TMC)和1，4-亚苯基二异氰酸酯(PPDI)的混合有机单体与3-氨基苯磺酰胺(ABSA)反应，制备聚(酰胺-磺酰胺)(PASA)和聚脲的带负电荷的杂化中间层
随后，TMC/PPDI与聚乙烯亚胺反应，在夹层表面上构建聚酰胺和聚脲的混合正电荷层
“酸稳定的PASA和高度交联的聚脲有效地防止了酸的直接侵蚀
重要的是，具有高氢键密度的聚脲还能增强筛分效果
苍白的
此外，通过在界面聚合过程中改变单体的使用顺序，单体相反的扩散方向会使电荷分布分层，从而减弱电荷中和效应
有趣的是，由于顶层的低水合能和高氢键密度，当过滤盐溶液时，所得膜的渗透通量比纯水高得多
因此，具有排列良好的双电荷层的膜显示出对阴离子和阳离子的高静电排斥性(Na2SO4: 97
7%，氯化镁:93
0%)，以及比商业耐酸膜更高的渗透性
此外，这种双电荷膜显示出优异的重金属去除性能和在强酸中的长期稳定性
“这项工作不仅为NF膜的结构调控提供了新的见解，而且为制造具有更高渗透通量的耐酸膜提供了新的策略，”教授说
罗来自IPE，该研究的对应作者
“这种纳滤膜有望应用于快速去除重金属和其他离子分离，如水软化和脱盐
"
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