高性能聚乙硫 (PES) 膜经过修改,使用日种子外衍生的活性碳 (SSAC) @ZIF-11纳米颗粒来增强抗生素去除和抗性质
Narges Mortazazad Alafi1, Behrad Barzegar2, Rezvan Habibi1
1Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemical and Petroleum Engineering, University of Tabriz, 51666-16471 Tabriz, Iran.
International journal of biological macromolecules
|May 23, 2025
概括
这项研究引入了一种新的复合填充剂,由日种子活性炭和ZIF-11制成,以增强聚硫 (PES) 膜. 经过修改的膜显示出优越的抗生素去除能力,并改善了对净水的蛋白质污染的抵抗力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 聚硫 (PES) 膜广泛用于水处理,但在抗生素清除和污染方面存在局限性.
- 开发先进的材料来提高膜性能对于有效的净化水是至关重要的.
研究的目的:
- 研究一种新型复合材料填充剂SSAC@ZIF-11的有效性,以提高PES膜的抗生素去除效率和防性质.
- 评估 SSAC@ZIF-11 整合对膜结构,水友性和水流的影响.
主要方法:
- 从向日种子中合成活性碳 (SSAC) 和使用氧化伊米达酸框架-11 (ZIF-11) 进行修饰.
- 使用相反方法制造混合矩阵膜,含有不同的SSAC@ZIF-11含量.
- 膜性质的表征包括多孔性,毛孔大小,形态,水友性和纯水流量.
- 对四环素 (TC) 和利芬素 (RP) 的抗生素吸附能力和去除效率的评估.
- 通过测量流量回收比率来评估抗污染性能.
主要成果:
- 带有0.8%重量%SSAC@ZIF-11的膜表现出增强的多孔性,更大的孔径,更光滑的表面和增加的水友性 (接触角度从60.72°减少到46.45°).
- 纯水流量在最佳填充器负载下显著增加,从10.52升至39.1升/m2h.
- 实现了异常的去除效率:四环素为99.12%,里芬素为89.9%.
- 防性能大大提高,流量回收率从42.85%增加到99.74%.
结论:
- 复合材料填充剂SSAC@ZIF-11有效地提高了用于净化水的PES膜的性能.
- 修改后的膜在抗生素清除和抵抗蛋白质污染方面显著改善.
- 这项研究强调了SSAC@ZIF-11作为开发下一代水处理膜的有希望的纳米填充剂的潜力.
