聚酰胺薄膜复合膜（TFCM）通常通过酰胺（如哌嗪）和酰氯（如苯三甲酰氯）单体在支撑膜顶部的界面聚合制备。聚酰胺TFCM由于其经济的制备而在纳滤膜市场占据主导地位。许多新材料已经被开发出来，以改善新生聚酰胺TFCMs的透水性。
离子液体（ILs）是一类熔点相对较低的熔盐。离子液体已被开发为负载型IL膜、IL共混膜和聚（离子液体）膜。它们应用于各种膜过程，如气体分离、渗透汽化和离子传导。最近，几项具体工作显示了离子部分在改善纳滤和正渗透性能方面的潜力，如氨基酸离子液体、两性离子离子液体、聚(离子液体)等。我们还发现，强电解质单体(季铵化二氨乙基哌嗪)在渗透性增强方面比弱电解质单体更有效率。这可能是因为具有较高水亲和力的强电解质单体对表面亲水性和水传输更有效。因此，我们对强电解质分子在优化聚酰胺TFCM方面的潜力感兴趣，例如设计原则、通用适用性和性能改进能力。特别是，具有离域电荷的咪唑基离子液体在水中高度水合，引起了我们对纳滤膜表面改性的关注。尽管离子液体在气体分离膜中具有明确的含义，但这项工作中离子液体的结构尚未用于纳滤。
因此研究人员开发了一种咪唑类离子液体单体，1-氨基乙基-3-甲基咪唑溴化物（AMIB），通过“酰氯-胺”酰胺化作用，共价固定在聚酰胺TFCM表面。AMIB分子具有结构简单、资源经济、咪唑阳离子水合作用突出等特点。改性膜的透水性约为原始膜的4倍，同时具有良好的盐/抗生素分离和抗菌性能。
以上相关成果发表在Journal of Membrane Science。论文的第一作者是华中科技大学化学与化工学院能源转换与储存材料化学教育部重点实验室的Binyu He，通讯作者QiangZhao。
原文链接: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118202
