雖然反滲透(RO)是通過海水淡化和廢水的飲用水再利用來應(yīng)對(duì)水資源短缺這一全球挑戰(zhàn)的領(lǐng)先技術(shù),但目前的反滲透膜在去除海水(例如,硼)和廢水(例如,N-亞硝基二甲胺,NDMA)中的某些有害成分方面存在不足。
近日,同濟(jì)大學(xué)王志偉教授,香港大學(xué)Chuyang Y. Tang,范德堡大學(xué)Shihong Lin通過與兩親性金屬有機(jī)骨架(MOF)納米片的界面聚合,制備了一種超選擇性聚酰胺(PA)膜。
圖1. 超高選擇性MOF復(fù)合PA膜的制備
這些MOF納米薄片水平排列在水/正己烷界面上,以加速二胺單體在界面上的傳輸,并將氣泡和反應(yīng)熱保留在界面反應(yīng)區(qū)。
這些機(jī)制協(xié)同作用形成了皺縮的超薄PA納米膜,其本征厚度約為5 nm,交聯(lián)度約為98%。
圖2. 膜材料性能表征與測(cè)試
得到的PA膜具有卓越的脫鹽性能,超出了現(xiàn)有的滲透選擇上限,對(duì)硼和NDMA的截留率非常高(>90%),是最先進(jìn)的反滲透膜所無法比擬的。
圖3. 膜分離性能
圖4. 水/正己烷界面熱釋放和MPD傳輸性能
參考文獻(xiàn):
Yue Wen, et al, Metal-organic framework enables ultraselective polyamide membrane for desalination and water reuse, Sci. Adv., 2022
DOI: 10.1126/sciadv.abm4149
(來源:納米人)