对于HKUST-1吸附性纳米复合材料膜的新型制造技术,用于从废水中去除重金属
Somayeh Saad Alwain Al-Qaisi1, Ahmadreza Raisi2, Qusay F Alsalhy3
1Department of Chemical Engineering, Amirkabir University of Technology (Tehran Polytechnic), Tehran, Iran.
Scientific reports
|April 26, 2025
概括
这项研究开发了先进的吸附膜,通过将HKUST-1金属有机框架固定在聚硫上. 这些膜在从废水中去除,和等重金属方面表现出高效率.
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:
- 废水中的重金属污染对人类健康和生态系统构成重大风险.
- 吸附膜为有效去除污染物提供了一个有前途的技术.
- 经金属有机框架 (MOF) 修改的聚硫 (PES) 膜正在被探索用于废水处理.
研究的目的:
- 通过在 PES 表面上固定 HKUST-1 MOF 来制备和描述吸附膜,以去除重金属离子.
- 为了评估重金属去除效率和修改膜的水流.
- 为了比较不同的固定化技术,包括凝辅助生长和现场生长.
主要方法:
- 使用凝辅助生长和现场生长技术将HKUST-1固定在PES膜上.
- 将HKUST-1纳入PES聚合物矩阵.
- 使用FESEM,XRD,FTIR,EDAX和接触角度分析对膜特性进行表征.
- 评估重金属去除效率和纯水流量.
主要成果:
- PES/J (凝辅助生长) 和PES/I (in-situ生长) 膜表现出优异的重金属去除效率.
- 与原始膜相比,凝种子膜的纯水流量增加了大约2.5倍.
- 凝辅助生长方法导致HKUST-1均分散,并分别在80分钟和60分钟内100%去除Cd2+,Ni2+和Pb2+.
- PES/J膜表现出80-140Lit/m2.h.bar.之间的高流量.
结论:
- 开发的吸附性纳米复合材料膜 (ANMs) 显示出有效从废水中去除重金属的巨大潜力.
- 凝辅助生长是一种有效的方法,用于制备高效的吸附膜,以改善流量.
- 该研究强调了MOF基膜对于先进的废水处理应用的可行性.
