科学家开发出新型耐酸膜

来源：中国科学院 / 编辑：LI Yuan

中国科学院过程工程研究所（IPE）WAN Yinhua 教授领导的一个研究小组开发了一种新型高渗透耐酸纳滤（NF）膜，用于高效处理酸性废水。

这项研究发表在8月14日的《Chemical Engineering Journal》上。

NF是一种节能环保的工业废水处理分离技术。然而，由于酰胺键的水解，大多数商用聚酰胺NF膜在强酸性溶液中表现出低稳定性。

在本研究中，研究人员基于简单的表面活化辅助多步界面聚合（IP）工艺制备了具有可调分离层性质的耐酸NF膜。

在该策略中，使用新型低成本水性单体（3-氨基苯磺酰胺，ABSA）与苯三甲酰氯（TMC）反应制备聚酰胺磺酰胺（PASA）中间层，然后进行表面活化，最后在中间层上构建无缺陷PASA顶层。

ABSA 稳定的磺酰胺结构可以防止酸的直接侵蚀。重要的是，随着堆叠 PASA 层数的增加，膜表现出更好的连续性和更高的选择性，主要是因为更高的单体量可以加速 IP 过程并抑制 ABSA 和 TMC 之间的过度反应。

有趣的是，由于表面活化过程中新生 PASA 层的水解，活化的 PASA 中间层表现出增加的表面亲水性、光滑度和电负性，这可以促进后续的 IP 反应形成具有更高渗透性和盐分的无缺陷分离层拒绝。

受益于强大的尺寸排阻效应，该膜在酸性条件下表现出理想的染料截留率以，对实际树脂洗脱废水的脱色效果也较好。此外，它还表现出优异的耐酸性以及令人满意的防污性能和长期稳定性。

“这项工作为提高耐酸NF膜的渗透性和防污能力提供了一种低成本策略。它有望应用于纺织和食品加工行业的酸性废水处理，”该研究的通讯作者、来自IPE的 LUO Jianquan 教授说。

耐酸纳滤膜的制备原理及其优越的分离性能 (Image by CAO yang) 

原文地址：http://english.cas.cn/newsroom/research_news/chem/202108/t20210824_282019.shtml

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