Nova vrsta visokopropusne membrane za nanofiltraciju otporne na kiseline (NF) za učinkovito pročišćavanje kiselih otpadnih voda

Istraživački tim predvođen profesorom Wan Yinhuaom s Instituta za procesno inženjerstvo Kineske akademije znanosti razvio je novu vrstu visokopropusne membrane otporne na kiseline nanofiltracije (NF) za učinkovito pročišćavanje kiselih otpadnih voda. Istraživanje je objavljeno u časopisu Journal of Chemical Engineering 14. kolovoza.

NF je tehnologija za pročišćavanje i odvajanje industrijskih otpadnih voda koja štedi energiju i ekološki je prihvatljiva. Međutim, zbog hidrolize amidnih veza, većina komercijalno dostupnih poliamidnih NF membrana pokazuje nisku stabilnost u otopinama jakih kiselina.

U ovoj studiji istraživači su pripremili NF membranu otpornu na kiseline s karakteristikama sloja odvojivog sloja koji se temelje na jednostavnom postupku višefazne polimerizacije (IP) uz pomoć površinske aktivacije.

U ovoj strategiji koristi se novi jeftini vodeni monomer (3-aminobenzensulfonamid, ABSA) za reakciju s trimezoil kloridom (TMC) za pripremu poli (amid-sulfonamidnog) (PASA) međusloja, a zatim se vrši površinska aktivacija. Konačno, gornji sloj PASA bez grešaka izgrađen je na srednjem sloju.

Stabilna struktura sulfonamida ABSA' može spriječiti izravan napad kiseline. Važno je da s povećanjem broja složenih slojeva PASA film pokazuje bolji kontinuitet i veću selektivnost, uglavnom zato što veći sadržaj monomera može ubrzati IP proces i potisnuti višak između reakcije ABSA i TMC.

Zanimljivo je da zbog hidrolize novonastalog PASA sloja tijekom procesa površinske aktivacije aktivirani PASA međusloj pokazuje povećanu površinsku hidrofilnost, glatkoću i elektronegativnost, što može potaknuti naknadno stvaranje IP reakcije s većom propusnošću i Odvojni sloj bez defekata sol se odbija.

Koristeći snažan učinak isključivanja veličine, membrana pokazuje idealnu stopu zadržavanja boje u kiselim uvjetima i prihvatljivu učinkovitost dekolorizacije stvarne otpadne vode koja ispire smolu. Osim toga, također pokazuje izvrsnu otpornost na kiseline, kao i zadovoljavajuće performanse protiv obrastanja i dugoročnu stabilnost.

Ovaj rad pruža jeftinu strategiju za poboljšanje propusnosti i sposobnosti obraštanja NF membrana otpornih na kiseline. Očekuje se da će se koristiti u pročišćavanju kiselih otpadnih voda u tekstilnoj i prehrambenoj industriji.