A New Type of High Permeability Acid-resistration Nanofiltration (NF) Membrana za efikasno liječenje kiselih otpadnih voda

Istraživački tim na čelu s profesorom Wan Yinhuaom iz Instituta za procesno inženjerstvo Kineske akademije nauka razvio je novu vrstu visoko-rješive nanofiltracije (NF) membrane otporne na kiselinu za efikasno liječenje kiselih otpadnih voda. Istraživanje je objavljeno u Časopisu hemijskog inženjeringa 14. augusta.

NF je energetski štedna i ekološki prijateljska industrijska tehnologija za obradu i odvajanje otpadnih voda. Međutim, zbog hidrolize amidnih veza, većina komercijalno dostupnih poliamidnih NF membrana pokazuje nisku stabilnost u jakim kiselim rastvorima.

U ovoj studiji, istraživači su pripremili NF membranu otpornu na kiselinu sa karakteristikama sloja odvajanja tunable na osnovu jednostavne površinske aktivacije asistiranog, multi-koraknog interfacijalnog polimerizacije (IP) procesa.

U ovoj strategiji, novi niskotarifni vodeni monomer (3-aminobenzenesulfonamid, ABSA) se koristi za reakciju sa trimesoil hloridom (TMC) kako bi se pripremio poli(amid-sulfonamid) (PASA) srednji sloj, a zatim se vrši aktivacija površine. Konačno, gornji sloj PASA bez defekta je konstruiran na srednjem sloju.

ABSA-ina stabilna sulfonamidna struktura može spriječiti direktni napad kiseline. Važno je da, kako se broj naslaganih PASA sloja povećava, film pokazuje bolji kontinuitet i višu selektivnost, uglavnom zato što veći monomerni sadržaj može ubrzati IP proces i potisnuti višak između ABSA i TMC reakcije.

Zanimljivo je da, zbog hidrolize novoformiranog PASA sloja tokom procesa aktivacije površine, aktivirani PASA intermedijarni sloj pokazuje povećanu površinsku hidrofilnost, glatkost i elektronegatičnost, što može promicati naknadno formiranje IP reakcije s većom propuštnošću te se odbacuje sloj odvajanja bez neispravnosti soli.

Imajući koristi od snažnog efekta isključenja veličine, membrana pokazuje idealnu stopu retencijeboja u kiselim uslovima i prihvatljivu dekolorizaciju efikasnosti prave smole eluting otpadnih voda. Osim toga, ona također pokazuje odličnu otpornost na kiseline kao i zadovoljavajuće antifouling performanse i dugoročnu stabilnost.

Ovaj rad pruža strategiju niske cijene za poboljšanje hlađenja i antifouling sposobnosti NF membrana otpornih na kiseline. Očekuje se da će se koristiti u obradi kiselih otpadnih voda u industriji prerade tekstila i hrane.