聚酰胺薄膜復(fù)合膜（TFCM）通常通過酰胺（如哌嗪）和酰氯（如苯三甲酰氯）單體在支撐膜頂部的界面聚合制備。聚酰胺TFCM由于其經(jīng)濟(jì)的制備而在納濾膜市場占據(jù)主導(dǎo)地位。許多新材料已經(jīng)被開發(fā)出來，以改善新生聚酰胺TFCMs的透水性。

離子液體（ILs）是一類熔點(diǎn)相對較低的熔鹽。離子液體已被開發(fā)為負(fù)載型IL膜、IL共混膜和聚（離子液體）膜。它們應(yīng)用于各種膜過程，如氣體分離、滲透汽化和離子傳導(dǎo)。最近，幾項(xiàng)具體工作顯示了離子部分在改善納濾和正滲透性能方面的潛力，如氨基酸離子液體、兩性離子離子液體、聚(離子液體)等。我們還發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)電解質(zhì)單體(季銨化二氨乙基哌嗪)在滲透性增強(qiáng)方面比弱電解質(zhì)單體更有效率。這可能是因?yàn)榫哂休^高水親和力的強(qiáng)電解質(zhì)單體對表面親水性和水傳輸更有效。因此，我們對強(qiáng)電解質(zhì)分子在優(yōu)化聚酰胺TFCM方面的潛力感興趣，例如設(shè)計(jì)原則、通用適用性和性能改進(jìn)能力。特別是，具有離域電荷的咪唑基離子液體在水中高度水合，引起了我們對納濾膜表面改性的關(guān)注。盡管離子液體在氣體分離膜中具有明確的含義，但這項(xiàng)工作中離子液體的結(jié)構(gòu)尚未用于納濾。

因此研究人員開發(fā)了一種咪唑類離子液體單體，1-氨基乙基-3-甲基咪唑溴化物（AMIB），通過“酰氯-胺”酰胺化作用，共價(jià)固定在聚酰胺TFCM表面。AMIB分子具有結(jié)構(gòu)簡單、資源經(jīng)濟(jì)、咪唑陽離子水合作用突出等特點(diǎn)。改性膜的透水性約為原始膜的4倍，同時(shí)具有良好的鹽/抗生素分離和抗菌性能。

以上相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Membrane Science。論文的第一作者是華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院能源轉(zhuǎn)換與儲存材料化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的Binyu He，通訊作者QiangZhao。

原文鏈接: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118202