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離子液體如何應(yīng)用在防污納濾膜的制備?

2024-10-10 11:02:35 sh默尼 2

隨著社會(huì)的進(jìn)步,水資源短缺問題已成為最緊迫的挑戰(zhàn)。人們開發(fā)用于廢水凈化和海水淡化的先進(jìn)材料,以緩解水資源短缺問題。膜的水處理技術(shù)有著過濾和吸附過程的雙重功能,并且安全低能耗,得到了人們的廣泛認(rèn)可。雖然吸附會(huì)導(dǎo)致膜污染,但材料和表面改性技術(shù)可以減輕吸附的不利影響。通過界面聚合(IP)制備的薄膜復(fù)合納濾(NF)膜,在超濾膜基材上形成選擇性聚酰胺層,已成為膜制作的廣泛工藝。


納濾膜在水處理過程中容易結(jié)垢,造成性能效率下降、運(yùn)營成本增加等問題。生物污垢是最嚴(yán)重的污染,粘附在膜表面的生物污垢進(jìn)行生長和繁殖,分泌細(xì)胞外聚合物,形成保護(hù)性生物膜,造成納濾膜的結(jié)垢。


近年來,提出了各種表面改性方法來減輕生物污染,其中將功能化殺菌材料嫁接到納濾膜上,可以在細(xì)菌粘附到膜表面的初始階段有效殺菌。離子液體(IL)由單一陽離子和陰離子組成,是一類新型可定制離子化合物。它們獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì),高生物相容性、廣抗菌特性、使它們在膜改性方面有很大的潛力。


研究人員通過加入抗菌1-氨基乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體(AMIT IL)來制造NF膜。將離子液體直接接枝到PA層中。在這個(gè)獨(dú)特的過程中,在與TMC進(jìn)行IP期間,IL與PIP互相爭奪氯基團(tuán),調(diào)節(jié)膜孔結(jié)構(gòu),形成多孔松散的PA層。解決結(jié)垢的方法是選擇性地增強(qiáng)致垢陽離子的滲透性。TFC-0.2膜的對(duì)Na2SO4和CaCl2的優(yōu)異選擇性可以緩解石膏結(jié)垢。為了比較TFC膜和TFC-0.2膜的防垢性能,進(jìn)行了連續(xù)40小時(shí)的結(jié)垢實(shí)驗(yàn)。鑒于兩種膜表現(xiàn)出的不同初始通量,將通量標(biāo)準(zhǔn)化并以百分比形式表示。結(jié)果表明,經(jīng)過40小時(shí)的結(jié)垢實(shí)驗(yàn)后,TFC膜的通量降低了79.6%,而TFC-0.2膜的通量僅降低了31.2%。防垢性能的大幅提升凸顯了TFC-0.2膜與TFC膜相比的卓越效果。




默尼化工科技(上海)有限公司

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