通过切换聚合物终端组来提高聚二硫空心纤维超膜的透性
Alisa Raeva1, Dmitry Matveev2, Tatyana Anokhina2
1Center for Progressive Materials and Additive Technologies, Kabardino-Balkarian State University Named After H.M. Berbekov, 360004 Nalchik, Russia.
Polymers
|January 11, 2025
概括
聚烯硫 (PPSU) 末端组的化学结构,而不是分子量,决定了溶液稳定性和超过 (UF) 膜孔形成. 在PPSU终端组中含有较高的含量提高了膜性能和水的透性.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 膜技术 膜技术 膜技术
背景情况:
- 聚烯硫 (PPSU) 是超膜 (UF) 的一个关键材料.
- 控制UF膜的多孔结构对于优化分离性能至关重要.
- PPSU分子量和终端组化学对膜形成的影响需要进一步阐明.
研究的目的:
- 研究聚烯硫 (PPSU) 末端组的分子量和化学结构如何影响超过 (UF) 空洞纤维膜中多孔结构的形成.
- 确定PPSU终端组化学,溶液稳定性和膜形态之间的关系.
- 为了优化PPSU空心纤维膜,以提高水的透性和溶液的排斥.
主要方法:
- 合成具有不同分子量 (6781 kg/mol) 和基对末组比率 (0.4317.0) 的PPSU聚合物.
- 使用合成的PPSU制备超过 (UF) 空心纤维膜.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于分析膜表面形态.
- 测量水的透度和蓝色德克斯的排斥,以评估膜的性能.
主要成果:
- PPSU的溶液稳定性主要取决于终端组化学,而不是分子量,在较高的含量下观察到稳定性增加.
- 在PPSU中增加末组的摩尔分数导致空洞纤维膜外表面具有更开放的多孔结构.
- 最高的水透率 (136 L/(m2·h·bar)) 是通过具有最高末组含量和94.7%蓝色德克斯排斥的PPSU膜实现的.
结论:
- PPSU末端组的化学结构是控制溶液稳定性和有孔的UF膜的形成的关键因素.
- 优化PPSU终端组的含量显著提高了UF空心纤维膜的性能.
- 这项研究在水透和排斥方面为未经修改的PPSU空心纤维膜提供了一个新的基准.
