徐志康教授课题组在正渗透领域取得新进展
编辑：admin 时间：2017年03月22日 访问次数:291
基于垂直通孔支撑层制备高性能正渗透膜
正渗透是依靠选择性膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，在海水淡化、盐差发电等领域有着广泛的应用。传统的正渗透膜支撑层的制备方法主要是相转化法，由此制备的膜具有海绵状多孔结构，孔径弯曲度大，在实际应用中会产生严重的内部浓差极化现象，导致水通量降低。因此，如何降低甚至消除内部浓差极化现象是制备高性能正渗透膜的关键所在。
基于课题组前期工作，博士生梁洪卿与台湾中原大学李魁然教授课题组合作，提出以具有垂直通孔结构的聚偏氟乙烯膜为支撑层，结合界面聚合技术，制备具有超高水通量的薄膜复合正渗透膜。与传统的相转化正渗透膜相比，所制备的新型正渗透膜具有更厚更致密的选择层，更小的孔径弯曲度(0.79)以及更低的结构参数(99.1 ± 3.7 μm)。低孔径弯曲度的垂直通孔结构可以为盐扩散和水渗透提供直接的传输通道，从而大大降低膜内部的内部浓差极化现象。当选取100 μm厚垂直通孔膜为支撑层，选择层面向去离子水，汲取液为2 mol L-1氯化钠溶液时，正渗透膜的水通量达到了93.6±1.4 Lm−2 h-1。这个性能超出了目前绝大多数文献已报道和商业化的正渗透膜的性能。该研究对新一代高性能正渗透膜的研发具有借鉴意义。相关论文“Forward osmosis membranes with unprecedented water flux”发表在Journal of Membrane Science (IF=5.557)上。
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