薄膜复合膜通过可控制的界面聚合来与两性MoS2纳米薄膜交叠,以提高海水淡化性能
Dong Wang1, Shideng Yuan1, Na Zhang1
1Shandong Provincial Key Laboratory of Water Pollution Control and Resource Reuse, School of Environmental Science and Engineering, Shandong University, Qingdao 266237, P. R. China.
Environmental science & technology
|June 14, 2024
概括
研究人员开发了一种新的纳米过 (NF) 膜,使用二硫化物和 cetyltrimethylammonium化物. 这种先进的膜显示出高的水透性和极好的排斥盐和重金属,用于净化水.
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:
- 基于聚胺 (PA) 的纳米过 (NF) 膜对于可持续的水资源管理至关重要.
- 控制界面聚合 (IP) 是提高NF膜性能的关键,但仍然具有挑战性.
研究的目的:
- 开发一种新的策略来调节NF膜制造中的界面聚合.
- 为了提高NF膜的水透,盐排斥和重金属去除能力.
主要方法:
- 在Kevlar水凝基底上构建了一种两性二硫化物/乙烯基三甲基化中间层.
- 通过界面聚合制造制造的薄膜复合材料 (TFC) NF膜.
- 利用实验和分子模拟来阐明膜形成机制.
主要成果:
- 优化的膜呈现出曲的PA表面,交叉连接度为76.9%.
- 实现了优异的水透率 (16.8 L m-2 h-1 bar-1) 和高Na2SO4排斥率 (99.1%).
- 在织废水中表现出优异的Na2SO4/NaCl选择性 (91) 和>90%的Mn2+和Cu2+排斥.
结论:
- 拟议的介层策略有效地调节了IP,从而产生了高性能NF膜.
- 开发的膜显示了水软化和工业废水处理的巨大潜力.
- 在IP中对质量和热传递的同步控制为先进的膜制造提供了一个新的范式.
