En forskargrupp ledd av prof. Wan Yinhua från Institute of Process Engineering (IPE) från Chinese Academy of Sciences utvecklade ett nytt mycket permeabelt syrafast nanofiltrerings (NF) membran för effektiv sur avloppsvattenbehandling.

Studien publicerades i Journal of Chemical Engineering den 14 augusti.

NF är en energibesparande och miljövänlig separationsteknik för behandling av industriellt avloppsvatten. Dock, de flesta kommersiellt tillgängliga polyamid -NF -membranen uppvisar låg stabilitet i starkt sura lösningar på grund av hydrolys av amidbindningen.

I den här studien, forskarna framställde ett syrabeständigt NF-membran med avstämningsbara separationslagergenskaper baserade på en enkel yta som aktiveras, flerstegsgränssnittspolymerisationsprocess (IP).

I strategin, en ny och billig vattenhaltig monomer (3-aminobensensulfonamid, ABSA) användes för att reagera med trimesoylklorid (TMC) för att framställa ett poly (amidsulfonamid) (PASA) mellanlager, följt av ytaktivering, och slutligen konstruerades ett defektfritt PASA-toppskikt på mellanskiktet.

Den stabila sulfonamidstrukturen hos ABSA kan förhindra direkt attack av syra. Viktigt, med ökningen av staplade PASA -lager, membranet visade bättre kontinuitet och högre selektivitet, främst för att den större mängden monomerer kan påskynda IP -processen och hämma den överdrivna reaktionen mellan ABSA och TMC.

Intressant, på grund av hydrolys av det begynnande PASA -skiktet under ytaktiveringsprocessen, det aktiverade PASA -mellanlagret visade ökad ythydrofilicitet, jämnhet och elektronegativitet, vilket kan främja de efterföljande IP-reaktionerna för att bilda ett defektfritt separationsskikt med högre permeabilitet och saltavstötningar.

Dra nytta av den starka storleksexklusionseffekten, membranet uppvisade önskvärt färgavstötning under sura förhållanden samt acceptabel avfärgningseffektivitet av det verkliga hartselueringsavloppsvattnet. Dessutom, det visade också utmärkt syrabeständighet samt tillfredsställande antifouling-prestanda och långsiktig stabilitet.

"Detta arbete ger en lågkostnadsstrategi för att öka permeabiliteten och antifouling-förmågan hos det syraresistenta NF-membranet. Det är lovande att appliceras vid sur avloppsvattenbehandling i textil- och livsmedelsindustrin, "sade professor Luo Jianquan från IPE, motsvarande författare till studien.