纳米纤维素微调的聚乙烯化物 (PVDF) 膜用于增强分离和防
Zixuan Wu1, Xin Ji1, Quanlong He1
1State Key Laboratory for Pollution Control, School of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China.
Carbohydrate polymers
|November 8, 2023
概括
纳米纤维素修饰的聚乙烯化物膜增强了水流和蛋白质排斥. 这些先进的多孔膜为水处理应用提供了更好的性能和防腐性能.
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:
- 膜污染和透性-选择性权衡阻碍了有效的水净化.
- 聚乙烯化物 (PVDF) 膜被广泛使用,但受到污染和性能限制的影响.
- 纳米纤维素 (NC) 为先进的膜制造提供可调节的特性.
研究的目的:
- 制造和描述纳米纤维素调节的PVDF多孔膜 (NC-PVDF).
- 调查NC修改对膜特性和分离性能的影响.
- 为了减轻膜污染,并提高透性和选择性.
主要方法:
- 使用相反方法制造NC-PVDF膜.
- 混合纳米纤维素与各种面积比,表面电荷和功能组到PVDF.
- 膜表面形态,孔隙性,结晶性,水友性和机械强度的表征.
- 评估水流量,牛血清白蛋白 (BSA) 排斥和防性.
主要成果:
- 与裸体PVDF相比,NC-PVDF膜的表面粗度,孔隙性和结晶性都增加了.
- 纤维素纳米晶-PVDF (CNC-PVDF) 显示了增强的表面电荷和水友性.
- 氧化纤维素纳米纤维-PVDF (TCNF-PVDF) 显示有所改善的多孔性和抗拉强度.
- 所有NC-PVDF膜都显示出改善的水流和高的BSA排斥 (>90%).
- 由于尺寸排除和电荷排斥,TCNF-PVDF实现了最高的BSA排斥 (95.1%).
结论:
- 纳米纤维素修饰有效地提高了PVDF膜的性能.
- NC-PVDF膜为改善水处理和减少污染提供了一个有希望的解决方案.
- 调节NC属性允许定制膜性能,解决净化水的关键挑战.
