水凝填充膜的构成依赖的孔隙结构和过性能

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:

• 微过 (MF) 膜对于分离大溶液 (>0.1微米) 是至关重要的.
• 用多孔聚合物修改MF膜孔结构可以量身定制溶解物排斥.
• 聚乙硫 (PES) 膜提供了一个强大的平台,用于结合功能性水凝.

研究的目的:

• 在 PES MF 膜孔内合成和评估聚甲基烯酸-甘油甲基烯酸 (p(MAA-GMA)) 水凝.
• 研究水性甘基甲酸盐 (GMA) 度对膜结构,水运输和性能的影响.
• 为了评估膜在盐水,油性和真实织废水料中的性能.

主要方法:

• 使用不同的GMA度在PES MF膜毛孔内合成水凝.
• 使用Happel的透性模型量化凝的透性.
• 使用盐水 (CaCl2),油性水和织废水料评估膜性能.
• 使用斯皮格勒-凯德姆-卡查尔斯基 (SKK) 模型分析水运输,盐保持和流量.

主要成果:

• 在水凝中增加的GMA度导致膜透率增加了30倍,而与p(MAA) 填充的膜相比.
• 含有0.05M GMA的水凝对水运输做出了显著的贡献 (22%),超过了p(MAA) 填充的膜.
• 含有GMA的膜在CaCl2料下显示透流量增加和有效的盐保持.
• 织废水过证明了68%的COD降低和10%的TDS降低,在高盐度废水下逐渐增加流量.

结论:

• 在MF膜毛孔内定制水凝成分是一种可行的策略,可以提高水的运输和分离性能.
• 将GMA纳入p(MAA-GMA) 水凝显著提高了各种废水流的膜透性和效率.
• 这些修改后的膜显示出在上游和下游过程中的工业分离应用的潜力.