Som många kemister vet har processen för membrandestillation (MD) fått ökande popularitet och uppmärksamhet för saltlösningsbehandling, särskilt på grund av dess extremt höga saltavstötning (det teoretiska värdet upp till 100%). I MD fungerar det hydrofoba membranet som en kärna och en betydande del av realiseringen av tvåfasseparation. Det existerande membranvätningsfenomenet begränsar dock alltid den långsiktigt stabila driften och separationseffektiviteten.

Zhaoliang Cui, professor från College of Chemical Engineering vid Nanjing Tech University, och kollegor har hittat en lovande lösning för att lösa detta problem genom att förbereda hydrofobt poly(vinlidenfluorid-co-hexafluoropropylen) (PVDF-HFP) sampolymermembran för att förbättra ytan hydrofobicitet. Deras studie publicerades online i Frontiers of Chemical Science and Engineering den 28 mars 2022.

I denna studie valdes ett hydrofobt fluorerat polymermaterial, PVDF-HFP, som membranmaterial för att förbereda poröst membran för tillämpning av membrandestillation. Den termiskt inducerade fasseparationsmetoden (TIPS) användes för att framställa membranet, vilket är en vanlig tillverkningsmetod. För att minska skadorna från förångning av använt lösningsmedel vid hög temperatur under TIPS-processen, användes det gröna och miljövänliga spädningsmedlet acetyltributylcitrat (ATBC).

Enligt fasdiagrammet för PVDF-HFP/ATBC-systemet fanns det ett brett område av vätske-vätskefas inom intervallet av beredda polymerkoncentrationer (25-40 vikt%), vilket indikerar att en vätske-vätskefasseparation inträffar. Som ett resultat kan en slutlig bikontinuerlig struktur erhållas. Poranslutningen, permeabiliteten och de mekaniska egenskaperna hos en sådan struktur kommer att gynna massöverföringen under separationsprocessen. Ytkontaktvinkeln, porositeten, draghållfastheten och töjningen vid brott på de preparerade membranen i denna studie var upp till 123,87 ^o , 60,43 %, 5,89 MPa respektive 396,85 %.

Sedan applicerades de preparerade PVDF-HFP-membranen i membrandestillationsprocessen som behandlade 3,5 viktprocent NaCl-saltlösning. För det första testades basavsaltningsprestandan vid olika inmatningstemperaturer, vilket visade att permeatflödet förblev proportionellt mot matningstemperaturen. Detta överensstämmer med allmän kunskap. Dessutom, under en längre testperiod, hade det preparerade membranet ett stabilt membrandestillationsflöde och vätades inte (den genomträngda konduktiviteten var alltid runt 2–3 mS·cm ⁻¹ ). Dessa är alla spännande och tillfredsställande resultat.

Cui och hans team kommer att fortsätta sin studie om framställning av hydrofoba eller superhydrofoba membran för membrandestillationstillämpningar. De hoppas kunna förbereda tillräckligt med funktionella hydrofoba membran för att uppnå det slutliga målet med noll vätskeutsläpp av spilld saltlösning för att kunna återvinna de industriella råvarorna och vattenresurserna. + Utforska vidare

Pervaporationsmembran visar lovande för återvinning av alkaliskt avloppsvatten