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天津工大“原位共混法”制备高性能复合膜获重要进展
省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室 李建 田磊 / 时间:2017-07-11 14:18:20

  据省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室官网2017年7月7日讯 近日,国际刊物Journal of Materials Chemistry A (IF = 8.262) 发表了分离膜与膜过程国家重点实验室高性能复合膜团队博士研究生石强、倪磊讲师、张宇峰教授等的论文,题为“Poly(p-phenylene terephthamide) embedded in a polysulfone as the substrate for improving compaction resistance and adhesion of a thin film composite polyamide membrane”。
  薄层复合膜已广泛应用在海水淡化、污水处理等领域。但是,传统的薄层复合膜依然存在两点不足,即如何进一步提高功能层与基膜的结合强度和基膜的耐压密性,从而提高膜分离效率,延长使用寿命。张宇峰团队从分子设计角度提出利用刚性高分子PPTA的高强度和具有酰胺结构和端-NH2的结构特性,以同时提高聚酰胺复合膜基膜耐压密性和聚酰胺功能层与基膜的结合强度为出发点,通过原位共混法制备出PPTA(聚对苯二甲酰对苯二胺)/PSf共混基膜后,再进行界面聚合制备出聚酰胺复合膜。发现在基膜通量得到明显提高的同时,其耐压密性也得到改善,功能层与基膜的结合强度得到明显提高,在0.5MPa,纯水反压30min后,以PPTA/PSf 为基膜的复合膜依然能够对1 g/L MgSO4保持96%以上的截留率。该研究从分子设计的角度提高功能层与基膜的结合牢度和基膜耐压性,为制备高稳定性聚酰胺复合膜提供了新思路。


天津工大“原位共混法”制备高性能复合膜获重要进展


  该研究得到了国家863计划项目、科技支撑项目、中国国家自然科学基金等的资助。
  在“凝胶诱导相分离法”制备聚合物共混膜方面取得重要进展
  据省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室官网2017年7月5日讯 近日,国际刊物Journal of Membrane Science(IF=6.035)发表了分离膜与膜过程国家重点实验室绿色催化与膜分离创新团队硕士研究生张雷、崔振宇副教授、胡梦洋、李诗文、莫颖慧博士、何本桥教授以及李建新教授等的论文,题为“Preparation of PES/SPSf blend ultrafiltration membranes with high performance via H2O-induced gelation phase separation”(通过非溶剂诱导凝胶相转化法制备聚醚砜/磺化聚砜共混超滤膜)。
  膜技术已广泛应用在水处理、生物分离等领域,而且工程规模逐年增大,但是,运行效率和稳定性方面的技术风险也随之增大。如何控制膜污染、调控膜结构一直是工业界和学术界面临的巨大挑战。李建新教授团队提出以非溶剂-水为添加剂诱导凝胶相转化法制备PES/SPSf共混超滤膜。利用SPSf与水之间的相互作用诱导铸膜液体系凝胶化,从而有效抑制了大孔结构的产生,并制备出完全海绵结构永久亲水的超滤膜。通过超声在线监测技术可以发现,随着铸膜液中非溶剂水含量的增加,成膜速率逐渐降低,成膜方式逐渐由瞬时分相转变为延时分相,膜结构逐渐由大孔隙和指状孔向海绵体转变。此外磺化聚砜的引入大大提高了其共混膜的亲水及抗污染性能,膜的通量恢复率高达87%。在生物分离和水处理方面具有广阔的应用前景。


在“凝胶诱导相分离法”制备聚合物共混膜方面取得重要进展


  该项研究得到了中国-南非政府间国际科技合作计划、教育部创新团队发展计划等资助。