在选择性染料/盐分离的MOF基混合矩阵膜上,聚多巴胺桥接封装的乳糖酶
Xue Yang1, XinYi Chen1, Xiaolei Su1
1Jiangsu Engineering Technology Research Centre of Functional Textiles, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
International journal of biological macromolecules
|June 24, 2024
概括
这项研究引入了一种新的生物催化膜,使用聚多巴胺 (PDA) 和金属有机框架 (MOF) 进行高效的染料/盐分离. 膜克服了透性/选择性权衡,并减少了废水处理的污染.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 混合矩阵膜 (MMM) 对染料/盐分离有希望,但面临透性-选择性权衡和污染的挑战.
- 现有的膜难以平衡高吞吐量与有效的污染物去除.
研究的目的:
- 开发一种生物催化膜,以解决透性-选择性权衡并减轻膜污染.
- 创建一个稳定高效的膜系统,用于废水处理中的同时染料和盐分离.
主要方法:
- 在聚乙烯化物 (PVDF) 支上制造基于金属有机框架 (MOF) 的MMM.
- 使用聚多巴胺 (PDA) 作为交叉链接器将乳糖酶固定到MMM上.
- 酶-MOF复合体通过协调化学在位生长.
主要成果:
- 由此产生的生物催化膜 (Lac-MOF@PDA MMM) 显示出高的水透性 (142.4 L·m−2·h−1).
- 实现了100%的染料排斥和不到10%的NaCl排斥,表明有效的染料/盐分离.
- 膜表现出由于污染物的酶降解而具有防腐性.
结论:
- 开发的生物催化膜协同结合了排斥,吸附和催化降解,以实现高效的废水处理.
- 这种方法为工业废水应用中的稳定和长期运行提供了有希望的解决方案.
- 该研究强调了将MOF,酶和PDA集成为先进的膜技术的潜力.
