通过有限界面聚合策略提高金属有机框架膜的纳米过选择性
Peng Cheng1,2, Tongren Zhu3, Xiaoping Wang1
1State Key Laboratory of Pollution Control and Resources Reuse, Advanced Membrane Technology Center, Tongji University, Shanghai 200092, China.
Environmental science & technology
|August 15, 2023
概括
一种新的局限界面聚合法产生了聚胺修饰的金属有机框架 (MOF) 膜,用于水处理. 这些先进的MOF膜实现了高排斥率和透率,提高了纳米过性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 膜在水处理中显示出纳米过 (NF) 的前景.
- 然而,MOF膜往往存在缺陷,限制了它们的排斥能力.
- 开发强大的MOF基膜以提高性能对于有效的净水至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的局限界面聚合 (CIP) 方法,用于合成聚胺 (PA) 修饰的MOF膜.
- 为了提高MOF膜的排斥能力和水透性,用于水处理应用.
- 为了研究新开发的膜的稳定性和防腐性质.
主要方法:
- 通过CIP方法使用MOF纳米板作为构建块合成了PA修饰的NF膜.
- 通过调整 piperazine (PIP) 植入的 MOF 纳米板负载和自由 PIP 单体含量来控制 CIP 过程.
- 在有机阶段对修改后的MOF纳米片与三聚化进行了反应.
主要成果:
- 最佳的PA改性MOF膜实现了98.4%的Na2SO4排斥率和37.4 L·m−2·h−1·bar−1的水透率.
- 这种性能超过了原始的2DMOF膜和具有MOF间层的传统PA膜的性能.
- 修改后的膜表现出优越的稳定性和增强的防性质.
结论:
- 该CIP策略提供了一种新的方法,用于创建高效的基于MOF的NF膜.
- 用PA修改的MOF膜在水处理中表现出高的离子选分离性能.
- 这种方法克服了传统MOF膜的局限性,为先进的净水技术铺平了道路.
