通过低温辅助层次的界面聚合来定制纳米过膜,以实现高效的离子选择性分离和资源回收
Cunxian Lai1, Wentian Zhang1, Qiankun Wu1
1School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China; Guangdong Provincial Key Laboratory of Environmental Pollution Control and Remediation Technology, Guangzhou 510006, China.
Water research
|October 2, 2025
概括
这项研究引入了一种新方法,用于创建具有提高提取选择性的纳米过 (NF) 膜. 新型的低温辅助层对层界面聚合技术增强了离子从复杂溶液中的分离.
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:
- 越来越多的需求需要先进的提取技术.
- 纳米过膜 (NF) 是从盐水和废水中选择性离子分离的关键.
- 在制造具有均孔的NF膜以实现精确的离子选择性方面存在挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的纳米过膜,以提高的回收和选择性.
- 为了克服在聚胺 (PA) NF膜中实现均孔径分布的挑战.
- 为了提高PA NF膜的离子选能力,用于提取.
主要方法:
- 使用低温 (LT) 辅助层次 (LBL) 界面聚合 (IP).
- 制造了一个薄而无缺陷的双聚胺 (PA) 层NF膜.
- 使用实验和分子动力学模拟来了解LT对IP的影响.
主要成果:
- 实现了带有均分布的孔径大小和增强的单价/双价离子选择性的膜.
- 最佳膜 (MWCO 160 Da) 显示Li+/Mg2+的选择性高达26.7.
- 具有高纯度的回收率 (71.4%来自盐水,59.5%来自废水).
结论:
- 在LT的协助下,LBL的IP策略有效地制造出薄,无缺陷的PA NF膜,孔径分布狭窄.
- 这种方法提供了一种简单的方法,可以显著提高NF膜的离子选性能.
- 开发的膜显示了从各种来源有效地回收资源的巨大潜力.
