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植酸与三氯化铁复合添加剂调节界面聚合制备高性能纳滤膜
Journal of Membrane Science ( IF 8.4 ) Pub Date : 2023-12-21 , DOI: 10.1016/j.memsci.2023.122386 Lei Zhang , Mengyang Hu , Yujun Zhang , Jian Hou , Meizhi Zhang , Chang Gao , Wenming Fu , Hongsen Hui , Quan Liu , Huiying Ding , Zuhui Qin , Hongchang Pei , Hideto Matsuyama
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更新日期:2023-12-21
Journal of Membrane Science ( IF 8.4 ) Pub Date : 2023-12-21 , DOI: 10.1016/j.memsci.2023.122386 Lei Zhang , Mengyang Hu , Yujun Zhang , Jian Hou , Meizhi Zhang , Chang Gao , Wenming Fu , Hongsen Hui , Quan Liu , Huiying Ding , Zuhui Qin , Hongchang Pei , Hideto Matsuyama
为了平衡聚酰胺纳滤膜的渗透性-选择性权衡效应,广泛采用界面聚合调控策略来优化聚酰胺膜的物理化学结构。在本工作中,将植酸和氯化铁的复合添加剂添加到水相中来调节界面聚合过程。一方面,由于磷酸基团和氨基之间的静电相互作用,大量哌嗪单体会吸附在植酸分子周围。同时,植酸分子与铁离子在哌嗪溶液中形成络合物,导致其他哌嗪单体由于空间位阻而不能吸附在植酸与三氯化铁络合物上,扩散速率较低。静电相互作用和空间位阻的协同效应导致优化的纳滤膜具有更薄且更疏松的聚酰胺结构。与受控M0纳滤膜( 6.5 L m -2 h -1 bar -1 )相比,性能最佳的纳滤膜表现出大约四倍的水渗透率(28.4 L m -2 h -1 bar -1),而没有明显牺牲Na 2 SO 4排斥率(96.9%)。这种简单的界面聚合调控策略为高性能纳滤膜的制备提供了新的思路。
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