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離子液體在超滲透防污納濾膜中的應(yīng)用

2024-10-26 12:40:56 sh默尼 23

膜分離技術(shù)是緩解全球水危機(jī)的重要應(yīng)對(duì)措施。其中,以氧化石墨烯(GO)、金屬有機(jī)框架(MOF)、共價(jià)有機(jī)框架(COF)等為主要材料的納濾(NF)膜,在資源回收、海水淡化預(yù)處理等方面具有巨大的應(yīng)用前景。然而,現(xiàn)有的以聚酰胺基薄膜復(fù)合材料為主的NF膜無(wú)法同時(shí)滿足滲透性和選擇性,使得其在實(shí)際應(yīng)用中需耗費(fèi)大量的能量。超透濾膜在使用中具有節(jié)能的優(yōu)勢(shì),但是其目前的發(fā)展仍處于起步階段。


現(xiàn)有的開(kāi)發(fā)超透納濾膜的方法包括優(yōu)化底物、引入中間層、引入犧牲模板、摻雜納米材料等。這些方法通常會(huì)影響胺單體的擴(kuò)散過(guò)程,從而產(chǎn)生褶皺狀更薄的聚酰胺選擇層,以提高NF膜的滲透性。然而,仍然存在技術(shù)和成本挑戰(zhàn)使得這些方法在NF膜的大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用受到阻礙。眾多研究表明,離子液體在高性能膜材料的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用,是解決高性能NF膜制備問(wèn)題的潛力材料。其中,富含羥基的四(羥甲基)氯化磷(THPC)作為添加劑,已被證明可顯著提高濾膜的抗菌性、通透性和耐藥性。然而,目前關(guān)于在界面聚合(IP)反應(yīng)過(guò)程中THPC對(duì)聚酰胺NF膜性能的影響的研究尚未被報(bào)道。

基于此,來(lái)自華東理工大學(xué)馬曉華及其團(tuán)隊(duì)通過(guò)IP反應(yīng),將THPC直接引入水溶液中來(lái)制備聚酰胺NF膜,從而增強(qiáng)膜的滲透性和防污能力。該研究將THPC作為結(jié)構(gòu)修飾分子制備了具有優(yōu)異滲透性和防污能力的NF膜。該研究為超滲透防污納濾膜的制備提供了新的方法。

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