和离子的分离利用层层的聚电解质修饰聚烯二空心纤维孔隙膜

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:

• 有效地分离 (Mg2+) 和 (Li+) 离子对于从盐水和电池废物等来源提取至关重要.
• 目前的分离方法在选择性和效率方面面临挑战.
• 聚烯 (PAN) 空洞纤维为先进的膜技术提供了潜在的基板.

研究的目的:

• 开发和评估层层地 (LBL) 修改的PAN空心纤维膜,以增强Mg2+/Li+分离.
• 为了研究不同聚电解质组合对离子选择性的影响.
• 优化LBL过程,以实现有效的回收和排斥.

主要方法:

• 使用层层 (LBL) 技术对水解PAN空心纤维的表面修改.
• 交替沉积带有正电荷的多电解质 (例如,聚乙烯化物) - PAH) 和负电荷的多电解质 (例如,聚乙烯硫酸盐 - PSS).
• 在空心纤维表面制造聚电解质多层 (PEM) 并在Mg2+/Li+盐溶液中进行性能评估.

主要成果:

• 用十层PAH/PSS修改的PAN空腔纤维显示高Mg2+排斥 (95.4%) 和中度Li+排斥 (34.8%).
• 聚胺化 (PAH) 被确定为选择性分离的最佳正电荷聚电解质.
• 修改后的膜实现了0.39 LMH/bar的透率,表明了良好的流量.

结论:

• LBL修饰是一种高效的策略,用于为Mg²⁺/Li⁺分离创造选择性膜.
• 开发的PAH/PSS修改的PAN空心纤维膜显示了工业应用的巨大潜力,包括提取和电池回收.
• 这种方法为解决离子分离技术方面的挑战提供了一个有希望的途径.