用于PFAS去除的双功能吸附膜:机制,CFD模拟和选择性丰富
Hongyi Wan1,2, Fumohan Fang1, Ke Shi1
1School of Chemical Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237, China.
Chemical engineering journal (Lausanne, Switzerland : 1996)
|March 4, 2026
概括
双功能吸附膜有效地从水中去除和多基物质 (PFAS). 这些创新的膜具有高的去除率和可重复使用性,为水污染物修复提供了有希望的解决方案.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 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.
背景情况:
- 新出现的水污染物,如和多基物质 (PFAS),由于它们的稳定性和其他物质的存在,很难去除.
- 传统的方法往往难以有效和有选择地去除这些持久污染物.
研究的目的:
- 设计和评估用于在有机竞争对手的存在下选择性去除PFAS的双功能吸附膜.
- 研究这些新型膜的性能,可重复使用性和潜在机制,用于水资源整治.
主要方法:
- 制造具有疏水骨干和四级部分的双功能吸附膜.
- 清除 perfluorooctanoic acid (PFOA) 的性能测试,包括重复使用周期和容量评估.
- 使用丰富因子,透度测量和计算流体动力学 (CFD) 建模来描述去除机制.
主要成果:
- 实现了96.8%的PFOA去除,在五个重复使用周期中持续去除>90%,总容量为650 L m-2 .
- 演示了协同的静电吸引和疏水相互作用,产生了18.5的PFOA丰富系数和高透性 (34.6 L m-2 h-1 bar-1).
- 差价合约 (CFD) 建模显示了有效的质量转移控制,其中居住时间是最重要的参数.
结论:
- 双功能吸附膜显示出高效率和选择性去除PFAS,即使与竞争物质.
- 膜表现出优异的再生和可重复使用性,突出了它们在大规模水处理方面的实际潜力.
- 这项研究提出了一种有前途的吸附膜技术,用于应对水资源中PFAS污染的挑战.
