高性能分離膜與膜材料研究獲新進(jìn)展

來源：廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院 劉春英

據(jù)廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院網(wǎng)2018年11月22日訊 張秋根副教授在高性能分離膜與膜材料研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Tetraamminezinc complex integrated interpenetrating polymer network nanocomposite membrane for phosphorous recovery”為題在線發(fā)表于AIChE Journal（DOI: 10.1002/aic.16463）。

納濾是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程，其孔徑0.5～2nm，能截留分子量大于200 Da的有機(jī)物及多價(jià)離子，同時(shí)允許小分子有機(jī)物和單價(jià)離子透過，主要應(yīng)用于水的軟化、凈化以及相對(duì)分子質(zhì)量在百級(jí)的物質(zhì)的分離、分級(jí)和濃縮等。目前，納濾膜通常以超濾膜為基膜經(jīng)界面聚合制成，存在傳質(zhì)阻力大、通量小、操作壓力高的不足，限制了納濾的工業(yè)應(yīng)用。

課題組從減小膜阻力著手，開發(fā)了納米纖維（含納米管）支撐層法在微濾基膜上制備高通量納濾膜（Journal of Materials Chemistry A, 2017, 5, 583–592； Journal of Membrane Science, 2017,524,174–185），該膜水通量是同類型納濾膜的2倍以上。在此基礎(chǔ)上，課題組近期以聚多巴胺表面改性的碳納米管超薄堆積層為支撐在微濾膜上構(gòu)建了聚乙烯醇/聚乙烯亞胺互穿網(wǎng)絡(luò)分離層，經(jīng)鋅離子改性后可獲得通量大、磷酸根選擇性透過的高性能納濾膜。該膜對(duì)二價(jià)金屬離子呈現(xiàn)高截留率（>85%），而磷酸根的截留率低于15%，在廢水處理磷回收中具有潛在的應(yīng)用前景。

該研究工作是在張秋根副教授指導(dǎo)下，主要由博士生FaizalSoyekwo（作者）完成。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（21676220）的支持。