山东大学王志宁教授团队《ACS AMI》:类水凝胶Janus膜用于膜蒸馏过程高效抗润湿、抗污染
2023-04-13 来源:高分子科技
膜蒸馏(MD)技术是一种热法与膜法相耦合的脱盐技术,具有对进料液盐浓度不敏感、可利用低品位热源、出水品质高、设备简单可模块化等突出优势,在高盐废水处理领域颇具潜力。然而,MD技术的核心疏水微孔膜,面临膜污染、膜润湿等挑战,造成截盐和通量大幅度下降,限制了MD技术的实际工程应用。Janus MD膜被证明能够同时克服由两亲性表面活性剂类物质引发的膜润湿,以及由油类等有机物引发的膜污染。目前,如何通过简单高效的策略,构筑兼具高渗透通量、抗污染、抗润湿和长期稳定性的Janus MD膜仍然是挑战所在。
图1 PVA/TA类水凝胶Janus MD膜的制备示意图
图2类水凝胶功能层表征与膜脱盐性能评价
图3膜的形貌结构、液体进入压力、表面活性剂扩散和润湿特性
图4 类水凝胶Janus MD膜同时抗润湿、抗污染性能
此外,当在去离子水中长期储存21天后,类水凝胶Janus膜依然维持了良好的结构完整性,以及优异的同时抗润湿、抗污染性能。复合膜良好的稳定性主要得益于制膜过程中聚合物涂层的致密化过程,以及PVA/TA类水凝胶层与PDA/PEI改性基膜之间的多重界面氢键相互作用,这将有利于膜在实际场景中的应用。
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c02781
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(责任编辑:xu)
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