Новый тип высокопроницаемой кислотостойкой нанофильтрационной мембраны (NF) для эффективной очистки кислых сточных вод

Исследовательская группа во главе с профессором Ван Иньхуа из Института технологического проектирования Китайской академии наук разработала новый тип высокопроницаемой кислотоустойчивой нанофильтрационной мембраны (NF) для эффективной очистки кислых сточных вод. Исследование было опубликовано в Journal of Chemical Engineering 14 августа.

NF - это энергосберегающая и экологически чистая технология очистки и разделения промышленных сточных вод. Однако из-за гидролиза амидных связей большинство коммерчески доступных полиамидных мембран NF демонстрируют низкую стабильность в сильных кислотных растворах.

В этом исследовании ученые подготовили кислотостойкую мембрану NF с перестраиваемыми характеристиками разделительного слоя, основанными на простом процессе межфазной полимеризации (IP) с помощью поверхностной активации.

В этой стратегии новый недорогой водный мономер (3-аминобензолсульфонамид, ABSA) используется для реакции с тримезоилхлоридом (TMC) для приготовления промежуточного слоя поли(амид-сульфаниламида) (PASA), а затем выполняется поверхностная активация. Наконец, на среднем слое строится бездефектный верхний слой PASA.

Стабильная сульфаниламидная структура ABSA может предотвратить прямую кислотную атаку. Важно отметить, что по мере увеличения количества уложенных слоев PASA пленка демонстрирует лучшую непрерывность и более высокую селективность, главным образом потому, что более высокое содержание мономера может ускорить процесс IP и подавить избыток между реакцией ABSA и TMC.

Интересно, что благодаря гидролизу вновь образованного слоя PASA в процессе поверхностной активации активированный промежуточный слой PASA проявляет повышенную поверхностную гидрофильность, гладкость и электроотрицательность, что может способствовать последующему образованию IP-реакции с более высокой проницаемостью и бездефектный разделительный слой соли отторгается.

Благодаря сильному эффекту исключения размеров мембрана демонстрирует идеальную скорость удержания красителя в кислых условиях и приемлемую эффективность обесцвечивания сточных вод, элюируя настоящую смолу. Кроме того, он также демонстрирует отличную кислотостойкость, а также удовлетворительные противообрастающие характеристики и долгосрочную стабильность.

Эта работа обеспечивает недорогую стратегию улучшения проницаемости и противообрастающей способности кислотостойких мембран NF. Предполагается, что он будет использоваться при очистке кислых сточных вод в текстильной и пищевой промышленности.