Нов тип мембрана с висока пропускливост, устойчива на киселина на нанофилтрация (NF) за ефективно пречистване на кисели отпадъчни води

Изследователски екип, ръководен от професор Уан Инхуа от Института по процесно инженерство на Китайската академия на науките, е разработил нов тип мембрана с висока пропускливост, устойчива на киселина, нанофилтрация (NF), за ефективно пречистване на киселинни отпадни води. Изследването е публикувано в Journal of Chemical Engineering на 14 август.

NF е енергоспестяваща и екологично чиста промишлена технология за пречистване и разделяне на отпадъчни води. Въпреки това, поради хидролизата на амидни връзки, повечето налични в търговската мрежа полиамидни NF мембрани показват ниска стабилност в силни киселинни разтвори.

В това проучване изследователите са подготвили киселинно устойчива NF мембрана с регулируеми характеристики на разделителния слой на базата на прост процес на многостепенна междуфазова полимеризация (IP), подпомаган от активирането на повърхността.

В тази стратегия се използва нов евтин воден мономер (3-аминобензенсулфонамид, ABSA) за реакция с тримезоилхлорид (TMC) за получаване на междинен слой от поли (амид-сулфонамид) (PASA) и след това се извършва повърхностно активиране. И накрая, на средния слой е конструиран бездефектен горен слой PASA.

Стабилната сулфонамидна структура на ABSA' може да предотврати директна киселинна атака. Важно е, че с увеличаването на броя на натрупаните PASA слоеве, филмът показва по -добра непрекъснатост и по -висока селективност, главно защото по -високото съдържание на мономер може да ускори IP процеса и да потисне излишъка между ABSA и TMC реакцията.

Интересното е, че поради хидролизата на новообразувания слой PASA по време на процеса на повърхностно активиране, активираният междинен слой PASA проявява повишена повърхностна хидрофилност, гладкост и електроотрицателност, което може да насърчи последващо образуване на IP реакция с по-висока пропускливост и Бездефектният разделителен слой на солта се отхвърля.

Възползвайки се от силния ефект на изключване на размера, мембраната показва идеална степен на задържане на багрилото при киселинни условия и приемлива ефективност на обезцветяване на отпадъчни води, измиващи истинска смола. В допълнение, той също така показва отлична киселинна устойчивост, както и задоволителни характеристики против образуване на замърсявания и дългосрочна стабилност.

Тази работа осигурява стратегия на ниска цена за подобряване на пропускливостта и способността за образуване на замърсявания на киселинно устойчиви NF мембрани. Очаква се да се използва за пречистване на кисели отпадни води в текстилната и хранително -вкусовата промишленост.