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江苏师范大学:高通量抗污复合滤膜的制备

生物医学    2021-09-18 16:56

易丝帮讯 近日,江苏师范大学神领弟等人发明公开了一种高通量抗污复合滤膜的制备方法,将聚合物材料溶解于溶剂中配制成静电纺丝溶液,再进行静电纺丝,得到纳米纤维,随后进行冷压处理得到纳米纤维基膜;将聚电解质溶于溶剂中得到涂覆溶液,然后涂覆在纳米纤维基膜上,在室温下放置,阴干,得到表面有完整皮层的纳米纤维基复合膜,随后将其浸泡在与表面皮层带相反电荷的染料中,即得高通量抗污复合滤膜。该发明以染料“污染层”作为复合膜功能阻隔层的组成部分,能够使构筑的复合滤膜同时具备良好的抗污效果和高渗透性,并且制备方法简单易行、环境友好,能够实现对复合膜功能阻隔层的表面孔径进行精细调控,适用于规模化的生产。

高效处理印染废水不仅可以保护人类和其他生物的生命安全,还可以对被净化的水和回收的染料再利用,以缓解我国严重的缺水危机,走可持续性发展道路。但印染废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大以及难生化降解等特点,使处理染料废水的难度加大。膜分离技术由于具有分离效率高、操作简单、能耗低、化学添加剂用量少等独特优点而成为废水处理领域的研究热点,它可以在分子级别对物质进行选择性地分离,特别适合对印染废水资源化处理。复合滤膜是近年来开发的一种新型分离膜,具有渗透性能好、耐压性强、选择分离性能佳等优势。利用复合滤膜处理染料废水时脱色率高、有机物去除率高,但往往存在渗透通量低、膜污染严重等缺点,大大降低了膜的分离效率,缩短膜的使用寿命,增加操作成本,制约了复合膜的广泛应用。

被分离物质容易吸附在膜表面和膜孔内是造成膜污染的主要原因。目前研制抗污染的膜是解决膜污染问题的根本途径,也是膜分离领域的关键科学问题之一,其主要目标是抑制膜材料的表面吸附。目前制备亲水复合膜的常用方法有物理共混法、表面涂覆法、表面接枝改性法、仿生粘合法等,但这些方法很难使复合膜同时具有良好抗污性能和高渗透性。该发明提供一种高通量抗污复合滤膜的制备方法,解决制备复合膜的方法不能使复合膜同时具有良好抗污效果和高渗透性的问题。


图1制备的抗污复合膜的断面照片。


图2制备的抗污复合膜对直接红80溶液在24h长时间过滤下的渗透通量和截留效果图。


图3壳聚糖涂覆液浓度对复合滤膜过滤性能影响的曲线图。

有益效果:该发明先制备具有超薄、疏松、完整阻隔层的纳米纤维基复合膜,再浸泡在染料中进行自组装,使得阻隔层表面孔径变小,能够有效过滤染料,以染料“污染层”作为复合膜功能阻隔层的组成部分,化膜污染劣势为优势,避免了传统化学交联剂的使用,节能环保,同时制备的复合膜具备良好的抗污效果和高渗透性,并且制备方法简单易行、环境友好,能够实现对复合膜表面功能阻隔层的表面孔径进行精细调控,适用于规模化的生产。

附:专利信息

发明名称 高通量抗污复合滤膜的制备方法
       申请公布号 CN 108579466 A
       申请公布日 2018.09.28
       申请人 江苏师范大学
       发明人 神领弟
       Int .Cl .
       B01D 71/06( 2006 .01 )
       B01D 69/12( 2006 .01 )
       B01D 69/02( 2006 .01 )
       B01D 67/00( 2006 .01 )