Nyligen, en forskargrupp ledd av prof. Wan Yinhua från Institute of Process Engineering (IPE) vid den kinesiska vetenskapsakademin utvecklade en ny riktad modifieringsstrategi för att förbättra separationsselektiviteten för polyamid NF-membran. Studien publicerades i Journal of Membrane Science den 10 mars.

Den låga selektiviteten hos kommersiella nanofiltreringsmembran (NF) för monosackarider och monovalenta salter beror främst på den ojämna porstorleksfördelningen och stark elektronegativitet. Riktad modifiering kan reglera porstorleksfördelningen och elektronegativiteten hos polyamid NF-membran, och därmed förbättra separationsselektiviteten.

I strategin, karboxylgrupper (-COOH) på ytan aktiveras av N-(3-dimetylaminopropyl)-N'-etylkarbodiimid (EDC) och N-hydroxisuccinimid (NHS), och ympas därefter på monomer eller polymer innehållande aminogrupper (-NH ₂ ) för mer exakt separation.

Den nya riktade modifieringsstrategin minskade den effektiva medelporstorleken samtidigt som porositeten i NF-membranet bibehölls, på grund av porsegmentering. Detta resulterade i en anmärkningsvärd förbättring av glukos/fruktosavstötning (från 67,96% till 84,14%) och separationsfaktor (från 2,20 till 6,78), med endast 4,70 % permeabilitetsförlust.

"Resultatet av detta arbete förbättrar inte bara separationseffektiviteten av små organiska och oorganiska salter av NF, men ger också ett nytt perspektiv för att reglera porstorleksfördelning och ytladdning av NF-membran för att exakt separera små molekyler, " sa professor Luo Jianquan från IPE, motsvarande författare till studien.

Det modifierade membranet bibehöll även separationsprestanda vid tvärflödesfiltrering och efter alkalisk rengöring, som överträffade det orörda NF-membranet och de som modifierats genom enhetlig beläggning och enkel fysisk adsorption.