Naujo tipo didelio pralaidumo rūgštims atspari nanofiltravimo (NF) membrana efektyviam rūgščių nuotekų valymui

Tyrimų grupė, vadovaujama profesoriaus Wan Yinhua iš Kinijos mokslų akademijos Procesų inžinerijos instituto, sukūrė naujo tipo didelio pralaidumo rūgščiai atsparią nanofiltravimo (NF) membraną, skirtą efektyviam rūgščių nuotekų valymui. Tyrimas buvo paskelbtas chemijos inžinerijos žurnale rugpjūčio 14 d.

NF yra energiją taupanti ir aplinkai nekenksminga pramoninių nuotekų valymo ir atskyrimo technologija. Tačiau dėl amidinių ryšių hidrolizės dauguma komerciškai prieinamų poliamido NF membranų pasižymi mažu stabilumu stiprių rūgščių tirpaluose.

Šiame tyrime mokslininkai paruošė rūgščiai atsparią NF membraną su derinamo atskyrimo sluoksnio charakteristikomis, pagrįstomis paprastu paviršiaus aktyvinimo daugiapakopiu sąsajos polimerizacijos (IP) procesu.

Pagal šią strategiją naudojamas naujas nebrangus vandeninis monomeras (3-aminobenzensulfonamidas, ABSA), reaguojantis su trimesoilchloridu (TMC), kad būtų paruoštas tarpinis poli (amido-sulfonamido) (PASA) sluoksnis, o tada atliekamas paviršiaus aktyvinimas. Galiausiai ant vidurinio sluoksnio sukonstruotas PASA viršutinis sluoksnis be defektų.

Stabili ABSA&sulfonamido struktūra gali užkirsti kelią tiesioginiam rūgšties poveikiui. Svarbu tai, kad didėjant sukrautų PASA sluoksnių skaičiui, plėvelė pasižymi geresniu tęstinumu ir didesniu selektyvumu, daugiausia todėl, kad didesnis monomerų kiekis gali pagreitinti IP procesą ir slopinti perteklių tarp ABSA ir TMC reakcijos.

Įdomu tai, kad dėl naujai suformuoto PASA sluoksnio hidrolizės paviršiaus aktyvinimo proceso metu, aktyvuotas PASA tarpinis sluoksnis pasižymi padidėjusiu paviršiaus hidrofiliškumu, lygumu ir elektronegatyvumu, o tai gali paskatinti tolesnį IP reakcijos susidarymą su didesniu pralaidumu ir atskyrimo sluoksniu be defektų. druska atmetama.

Naudojant stiprų dydžio pašalinimo efektą, membrana pasižymi idealiu dažų sulaikymo greičiu rūgštinėmis sąlygomis ir priimtinu tikrosios dervos išplaunančių nuotekų spalvos pašalinimo efektyvumu. Be to, jis pasižymi puikiu atsparumu rūgštims, patenkinamomis apsaugos nuo užteršimo savybėmis ir ilgalaikiu stabilumu.

Šis darbas yra nebrangi strategija, skirta pagerinti rūgščiai atsparių NF membranų pralaidumą ir apsaugą nuo užsiteršimo. Tikimasi, kad jis bus naudojamas rūgščioms nuotekoms valyti tekstilės ir maisto perdirbimo pramonėje.