纳米粒子阵列膜的制造通过将半晶聚合物自组装与NIPS集成用于水处理
Yu Ma1,2, Xiaoli Zhao3, Bin He1,2
1Guangdong Key Laboratory of Integrated Agro-environmental Pollution Control and Management, Guangdong Institute of Eco-environmental Science & Technology Guangzhou 510650 China bhe@soil.gd.cn.
Nanoscale advances
|July 11, 2024
概括
这项研究引入了一种新方法,用于制造具有均毛孔的膜,使用聚乙烯化物 (PVDF) 和自我播种. 聚合物自组装和非溶剂诱导相分离 (SNIPS) 的这一进步提高了用于精确分离的膜性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 膜技术 膜技术 膜技术
背景情况:
- 非溶剂诱导相分离 (SNIPS) 是工业膜制造的一个关键技术.
- 目前的SNIPS方法主要使用块共聚合物.
- 需要更灵活和更容易获得的SNIPS制造策略.
研究的目的:
- 为半晶聚合物,特别是聚乙烯化物 (PVDF) 调整SNIPS战略.
- 在PVDF中开发一种自播种方法,用于控制微相分离.
- 使用修改的SNIPS工艺制造具有均尺寸毛孔的膜.
主要方法:
- 使用了聚乙烯化物 (PVDF),一种半晶体聚合物.
- 采用了一种自播种过程,包括选造溶液以诱导微相分离和晶体种子.
- 应用非溶剂诱导相分离 (NIPS) 来使晶体种子成长为均尺寸的纳米粒子.
- 结果的膜的孔径大小均性,流量和排斥能力的特征.
主要成果:
- 通过使用自播种SNIPS方法,从PVDF成功制造出具有均尺寸孔隙的膜.
- 取得显著改善的膜流量 (2924.67 ± 28.02 L m-2 h-1 在0.5 bar).
- 证明了高排斥率 (91%对于500nm聚乙烯颗粒).
结论:
- 造溶液中的微相分离对于SNIPS中均的孔隙形成至关重要.
- 自播 SNIPS 策略对于像 PVDF 这样的半晶聚合物是有效的.
- 这项工作将SNIPS的适用性扩展到更广泛的聚合物,用于先进的膜制造.
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