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青能所開(kāi)發(fā)聚酰胺復合分離膜
時(shí)間：2020-05-26 05:03
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來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)
近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所膜分離與催化研究組將介孔材料引入到聚酰胺反滲透復合膜中，提高了復合膜的分離性能，該復合膜有望進(jìn)一步提高海水淡化效率。
前期研究表明，在聚酰胺膜中引入碳納米管、介孔氧化硅等納米材料可以提高復合膜的水通量。由于常見(jiàn)納米材料與聚合物基質(zhì)之間的界面相容性較差，在提高水通量的同時(shí)復合膜分離選擇性會(huì )顯著(zhù)降低。針對這一問(wèn)題，該研究團隊利用氨基功能化的介孔聚合物作為填充材料，通過(guò)調控介孔聚合物與聚酰胺基質(zhì)之間的界面微結構，開(kāi)發(fā)出具有較高水通量和高截鹽率的納米復合膜。研究表明介孔聚合物的介孔孔道作為水的快速傳輸路徑，可提高復合膜的滲透性能。此外，其功能基團與聚酰胺鏈之間良好的相互作用增加了二者間的界面相容性，提高了復合膜的分離性能，對NaCl的截留率達98.7%。
據介紹，由于比表面積大和孔結構可調等特點(diǎn)，介孔納米材料在能量?jì)Υ?、氣體分離、納米催化等領(lǐng)域具有潛在的應用前景。研究人員以功能化介孔聚合物為基底，利用金屬有機框架化合物(MOF)中的Al金屬中心與介孔聚合物表面功能基團之間的配位作用，將納米MOF限域在介孔聚合物孔道內，該類(lèi)MOF表面的缺陷位點(diǎn)與CO2分子間存在較強的相互作用，顯著(zhù)提高了MOF在低壓條件下的CO2吸附容量。
