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新一代膜分离技术佼佼者诞生
浏览次数:47发布时间:2019-04-09 15:30:49 文章来源:

在如今的生活当中,涉及了大量的分离,浓缩的技术,所以分离技术在如今是最重要的技术之一,在传统的工艺当中,分离需要耗费大量的能源,所以研究低能耗的膜分离技术成为了唯一的选择。

  膜分离这一过程的核心技术是高效、高选择性膜材料。这一技术在水纯化或者海水脱盐方面已经有了很成熟的应用,利用聚酰胺等聚合物材料的薄膜实现杂质或离子去除。然而,其在有机体系的应用相对滞后,这是因为大部分传统的一维聚合物材料在有机溶液中不稳定。其次,传统一维聚合物薄膜没有永久性孔,导致分离速度非常低下。

  为了同时解决高稳定性、高溶剂通量及高选择性的问题,选择了具有刚性骨架的自组装多孔聚合物材料。这种材料相比于传统的一维柔性聚合物材料有非常大的优势:第一,三维全共轭结构使得这类材料在任何溶剂中不溶,且具有很高的热稳定性;第二,刚性骨架支撑起丰富的自组装微孔,有利于溶剂的传输;最后,可通过化学手段对孔结构或尺寸进行调控。然而其三维刚性结构在解决了结构稳定性的同时,其不溶的特性也同时带来了材料成膜困难的问题。

    因此,如何获得高质量的薄膜是解决这类材料在膜分离领域应用的关键一步。受一维聚合物表面聚合的启发,在SiO2表面修饰初始聚合位点后进行表面聚合反应,通过精细控制表面修饰及聚合反应条件,获得了平方厘米级的无缺陷薄膜并成功转移至超滤膜多孔支撑层。分子截留测试表明,其对有机溶剂具有极高的稳定性,在同等选择性基础上,过滤速度较目前商用的一维柔性聚合物薄膜高出两个数量级。

所以使用这种材料相较于传统工艺来说更加高效,同时更加耐用。有望成为高新膜分离材料中的佼佼者。