用于纳米过应用和可持续膜制造的单体多氧化物膜
Mackenzie Babetta Anderson1, Riley A Danna1, Clayton French1
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles (UCLA), Los Angeles, CA 90095, USA.
Polymers
|September 28, 2024
概括
这项研究引入了可持续的碳纤维增强环氧膜,用于染料排斥. 从降解膜中回收的碳纤维已成功重复使用,证明了可行的回收途径.
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
- 环境工程 环境工程
背景情况:
- 膜技术对于净水和化学分离至关重要.
- 开发可持续和可回收的膜材料是一个持续的挑战.
- 碳纤维复合材料为先进的膜应用提供了潜力.
研究的目的:
- 开发碳纤维增强的环氧膜,以有效地排斥小分子染料.
- 为了证明这些膜的可回收性和碳纤维的再利用性.
- 为了研究膜毛孔大小和染料排斥性能之间的关系.
主要方法:
- 在聚乙烯糖醇 (PEG) 中,将4,4'-甲基二 () 环胺 (MBCHA) 与环氧树脂 (BADGE或EPON树脂1031) 聚合,以形成单质膜.
- 使用非织造碳纤维加强膜.
- 通过调整 PEG 分子重量来调整膜毛孔大小.
- 使用孟加拉和甲蓝测试着色素排斥性能.
- 使用二酸盐对环氧基质进行降解,用于碳纤维的检索和重复使用.
主要成果:
- 通过调整孔径大小,膜实现了孟加拉 (近100%) 和甲蓝 (高达近100%) 的高排斥率.
- 最佳膜 (PEG 300中的EPON-MBCHA) 的DI流量为4.48 LMH/bar,两种染料的排斥率为>99.6%.
- 在甲酸盐中的降解成功地恢复了无损的碳纤维.
- 使用再生碳纤维制造新的膜,其性能与使用原始纤维制成的膜相当.
结论:
- 碳纤维增强的环氧膜对于染料分离具有很好的潜力.
- 开发的膜是可回收的,允许碳纤维的回收和再利用.
- 这种方法为传统的膜处理方法提供了一个可持续的替代方案,使高价值产品的回收成为可能.
