离子液体在超渗透防污纳滤膜中的应用

2024-10-26 12:40:56 sh默尼 5

膜分离技术是缓解全球水危机的重要应对措施。其中,以氧化石墨烯(GO)、金属有机框架(MOF)、共价有机框架(COF)等为主要材料的纳滤(NF)膜,在资源回收、海水淡化预处理等方面具有巨大的应用前景。然而,现有的以聚酰胺基薄膜复合材料为主的NF膜无法同时满足渗透性和选择性,使得其在实际应用中需耗费大量的能量。超透滤膜在使用中具有节能的优势,但是其目前的发展仍处于起步阶段。


现有的开发超透纳滤膜的方法包括优化底物、引入中间层、引入牺牲模板、掺杂纳米材料等。这些方法通常会影响胺单体的扩散过程,从而产生褶皱状更薄的聚酰胺选择层,以提高NF膜的渗透性。然而,仍然存在技术和成本挑战使得这些方法在NF膜的大规模生产中应用受到阻碍。众多研究表明,离子液体在高性能膜材料的开发和设计中发挥重要作用,是解决高性能NF膜制备问题的潜力材料。其中,富含羟基的四(羟甲基)氯化磷(THPC)作为添加剂,已被证明可显著提高滤膜的抗菌性、通透性和耐药性。然而,目前关于在界面聚合(IP)反应过程中THPC对聚酰胺NF膜性能的影响的研究尚未被报道。

基于此,来自华东理工大学马晓华及其团队通过IP反应,将THPC直接引入水溶液中来制备聚酰胺NF膜,从而增强膜的渗透性和防污能力。该研究将THPC作为结构修饰分子制备了具有优异渗透性和防污能力的NF膜。该研究为超渗透防污纳滤膜的制备提供了新的方法。

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