Uut tüüpi kõrge läbilaskvusega happekindel nanofiltratsioon (NF) membraan happelise heitvee tõhusaks puhastamiseks

Hiina Teaduste Akadeemia protsessitehnika instituudi professor Wan Yinhua juhitud uurimisrühm on happelise reovee tõhusaks puhastamiseks välja töötanud uut tüüpi suure läbilaskvusega happekindla nanofiltratsioonimembraani (NF). Uuring avaldati 14. augustil ajakirjas Journal of Chemical Engineering.

NF on energiasäästlik ja keskkonnasõbralik tööstusliku reovee puhastamise ja eraldamise tehnoloogia. Kuid amiidsidemete hüdrolüüsi tõttu on enamikul kaubanduslikult saadaval olevatel polüamiid -NF -membraanidel tugev stabiilsus tugevates happelahustes madal.

Selles uuringus valmistasid teadlased ette happekindla NF-membraani, millel on häälestatavad eralduskihi omadused, mis põhinevad lihtsal pinna aktiveerimise abiga mitmeastmelisel liidestevahelise polümerisatsiooni (IP) protsessil.

Selles strateegias kasutatakse uut odavat vesimonomeeri (3-aminobenseensulfoonamiid, ABSA), et reageerida trimesoüülkloriidiga (TMC), et saada polü (amiid-sulfoonamiid) (PASA) vahekiht, ja seejärel viiakse läbi pinna aktiveerimine. Lõpuks ehitatakse keskmisele kihile defektivaba PASA pealiskiht.

ABSA' stabiilne sulfoonamiidstruktuur võib ära hoida otsese happerünnaku. Oluline on see, et kui virnastatud PASA kihtide arv suureneb, on kilel parem järjepidevus ja suurem selektiivsus, peamiselt seetõttu, et kõrgem monomeerisisaldus võib kiirendada IP -protsessi ja pärssida ABSA ja TMC reaktsiooni vahelist ülejääki.

Huvitav on see, et pinna aktiveerimisprotsessi ajal äsja moodustunud PASA kihi hüdrolüüsi tõttu on aktiveeritud PASA vahekihil suurenenud pinna hüdrofiilsus, siledus ja elektronegatiivsus, mis võib soodustada järgnevat IP reaktsiooni moodustumist suurema läbilaskvusega ja defektivaba eralduskiht sool lükatakse tagasi.

Kasutades tugevat suuruse välistamise efekti, on membraanil ideaalne värvi säilitamise kiirus happelistes tingimustes ja vastuvõetav tõelise vaigu elueeriva heitvee värvide eemaldamise efektiivsus. Lisaks on sellel suurepärane happekindlus, rahuldav saastumisvastane toime ja pikaajaline stabiilsus.

See töö pakub odavat strateegiat happekindlate NF-membraanide läbilaskvuse ja saastumisvastase võime parandamiseks. Eeldatakse, et seda kasutatakse tekstiil- ja toiduainetööstuses happelise reovee puhastamiseks.