高性能分离膜与膜材料研究取得新进展

发布日期:2018-11-22     浏览次数:867次    发布者:刘春英    

张秋根副教授在高性能分离膜与膜材料研究方面取得新进展,相关研究成果以“Tetraamminezinc complex integrated interpenetrating polymer network nanocomposite membrane for phosphorous recovery”为题在线发表于AIChE JournalDOI: 10.1002/aic.16463)。

纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,其孔径0.5 ‒2 nm,能截留分子量大于200 Da的有机物及多价离子,同时允许小分子有机物和单价离子透过,主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩等。目前,纳滤膜通常以超滤膜为基膜经界面聚合制成,存在传质阻力大、通量小、操作压力高的不足,限制了纳滤的工业应用。

课题组从减小膜阻力着手,开发了纳米纤维(含纳米管)支撑层法在微滤基膜上制备高通量纳滤膜(Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5, 583–592 Journal of Membrane Science, 2017,524,174–185),该膜水通量是同类型纳滤膜的2倍以上。在此基础上,课题组近期以聚多巴胺表面改性的碳纳米管超薄堆积层为支撑在微滤膜上构建了聚乙烯醇/聚乙烯亚胺互穿网络分离层,经锌离子改性后可获得通量大、磷酸根选择性透过的高性能纳滤膜。该膜对二价金属离子呈现高截留率(>85%),而磷酸根的截留率低于15%,在废水处理磷回收中具有潜在的应用前景。

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该研究工作是在张秋根副教授指导下,主要由博士生FaizalSoyekwo(第一作者)完成。研究工作得到国家自然科学基金面上项目(21676220)的支持。

   论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aic.16463