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改性纳滤膜研究

2024-08-26 15:12 

天津津腾实验室通过动态污染试验发现,相比于传统纳滤膜,改性纳滤膜的比通量提升8.4%分子动力学模拟表明,聚酰胺分离层在水溶液中呈电负性,可通过静电作用吸附钙离子,产生-阳离子-有机物三者间的复合污染温控响应型聚合物呈电中性,与阳离子的相互作用较弱,抑制了架桥作用引发的膜污染问题

随着膜制备和组装工艺的成本逐步降低,纳滤技术在地表水处理污水回用苦咸水淡化等领域受到广泛的应用。然而,纳滤膜污染引发的高能耗问题是限制纳滤技术推广应用的瓶颈问题由于纳滤膜的异质结构特性,通常采用水力错流的方式恢复膜性能,但清洗效率有限。因此,构建抗污染膜材料对于纳滤技术的推广至关重要

面向膜表面污染物间相互作用引发的污染问题,构建环境刺激响应型纳滤膜是控制膜污染的有效手段。通过温度pH、离子强度等外界刺激,可引发响应型聚合物微纳结构变化,改变膜表面与污染物间的范德华作用静电作用与极性作用,具有逆转膜污染的潜力。XU制备了温控响应型纳滤膜,通过温控响应型聚合物相变,在污染层与纳滤膜间形成了缓冲层,强化了膜表面污染物的分离

然而,前期研究侧重于响应型聚合物相变增效膜性能恢复,面向纳滤长期运行的非相变过程,响应型聚合物对于膜污染的控制机制仍然不明本研究以温控响应型聚合物为代表,制备温控响应型纳滤膜主要考察温控响应型聚合物对纳滤膜分离性能的影响;在非相变条件下,测试温控响应型纳滤膜对污染的控制效能;采用分子动力学模拟,解析温控响应型纳滤膜的控污机制,为响应型纳滤膜的开发和应用提供理论参考与支持