Jenis Baru Membran Ketebalan Nanofiltrasi Tahan Asid (NF) Untuk Rawatan Air Limbah Asid Yang Efisien

Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Wan Yinhua dari Institut Kejuruteraan Proses Akademi Sains China telah mengembangkan jenis baru membran nanofiltrasi tahan asid (NF) yang tinggi kebolehtelapan untuk rawatan air sisa berasid yang cekap. Penyelidikan ini diterbitkan dalam Journal of Chemical Engineering pada 14 Ogos.

NF adalah teknologi rawatan dan pemisahan air sisa industri yang menjimatkan tenaga dan mesra alam. Walau bagaimanapun, kerana hidrolisis ikatan amida, kebanyakan membran poliamida NF yang tersedia secara komersial menunjukkan kestabilan rendah dalam larutan asid kuat.

Dalam kajian ini, para penyelidik menyiapkan membran NF tahan asid dengan ciri-ciri lapisan pemisahan yang dapat ditala berdasarkan proses polimerisasi antara muka (IP) multi-langkah dibantu pengaktifan permukaan.

Dalam strategi ini, monomer berair kos rendah baru (3-aminobenzenesulfonamide, ABSA) digunakan untuk bertindak balas dengan trimesoyl klorida (TMC) untuk menyediakan lapisan antara poli (amida-sulfonamide) (PASA), dan kemudian pengaktifan permukaan dilakukan. Akhirnya, lapisan atas PASA bebas kecacatan dibina di lapisan tengah.

Struktur sulfonamida stabil ABSA&# 39 dapat mencegah serangan asid langsung. Yang penting, apabila jumlah lapisan PASA bertumpuk meningkat, filem ini menunjukkan kesinambungan yang lebih baik dan selektivitas yang lebih tinggi, terutamanya kerana kandungan monomer yang lebih tinggi dapat mempercepat proses IP dan menekan lebihan antara reaksi ABSA dan TMC.

Menariknya, kerana hidrolisis lapisan PASA yang baru terbentuk semasa proses pengaktifan permukaan, lapisan perantaraan PASA yang diaktifkan menunjukkan peningkatan hidrofilik permukaan, kelancaran dan elektronegativiti, yang dapat mendorong pembentukan reaksi IP berikutnya dengan kebolehtelapan yang lebih tinggi dan lapisan pemisahan bebas-kecacatan garam ditolak.

Manfaat daripada kesan pengecualian saiz yang kuat, membran menunjukkan kadar pengekalan pewarna yang ideal dalam keadaan berasid dan kecekapan penyahwarnaan yang boleh diterima dari air buangan yang mengeluarkan resin sebenar. Di samping itu, ia juga menunjukkan ketahanan asid yang sangat baik serta prestasi antifouling yang memuaskan dan kestabilan jangka panjang.

Karya ini menyediakan strategi kos rendah untuk meningkatkan kebolehtelapan dan keupayaan antifouling membran NF yang tahan asid. Ia diharapkan dapat digunakan dalam perawatan air limbah berasid di industri tekstil dan pemprosesan makanan.