实现可持续的膜蒸:绿色溶剂驱动的SANIPS从DMSO制造超水膜
Yueh-Han Huang1, Tai-Shung Chung2
1Graduate Institute of Applied Science and Technology, National Taiwan University of Science and Technology, Taipei 106335, Taiwan.
Water research
|August 15, 2025
概括
这项研究引入了一种绿色溶剂,二甲基硫氧化物 (DMSO),用于制造超性聚乙烯化物 (PVDF) 膜,使用喷雾辅助非溶剂诱导相分离 (SANIPS). 环保膜在膜蒸 (MD) 中表现出色,用于可持续的水生产.
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:
- 超水膜对于可持续的膜蒸 (MD) 是至关重要的.
- 传统方法通常使用有毒溶剂,如N-甲基-2-pyrrolidone (NMP).
- 开发环保的制造方法对于推进MD技术至关重要.
研究的目的:
- 为了证明二甲基硫氧化物 (DMSO) 的使用,一个绿色溶剂,在制造超性聚乙烯化物 (PVDF) 膜.
- 与传统的NMP系统相比,评估DMSO基膜的效率和性能.
- 探索这些膜对于可持续的水生产和再利用的潜力.
主要方法:
- 使用DMSO进行喷雾辅助非溶剂诱导相分离 (SANIPS) 制造超疏水性PVDF膜.
- 用水接触角和滑动角测量来描述膜超性.
- 用NaCl溶液和染料污染物进行直接接触膜蒸 (DCMD) 试验的性能评估.
主要成果:
- 基于DMSO的膜通过空气喷雾快速实现超性 (水接触角度为151.6°),用水喷雾增强到160°.
- 在DCMD中,喷水膜表现出20kg m-2 h-1的高流量和>99.99%的盐排斥.
- 在受污染的盐水料下,稳定的性能维持了108小时,表明了防腐性.
结论:
- 将DMSO与SANIPS方法集成,提供了一个高效和环保的途径到超疏水性PVDF膜.
- 这些膜表现出卓越的性能和稳定性,用于高纯度水的生产和可持续的水再利用应用.
- 该研究强调了绿色溶剂在开发环境技术先进膜方面的潜力.
