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膜室在耐生物污染聚酰胺反滲透膜研究方面取得研究進(jìn)展

來源:科技發(fā)展處    發(fā)布時(shí)間: 2021-07-19

基于pH適用范圍廣、耐高壓操作、耐生物降解等優(yōu)勢(shì),芳香聚酰胺反滲透膜成為當(dāng)前反滲透膜市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。但是,芳香聚酰胺材料自身的耐污染性能不高,極大的增加了反滲透工藝運(yùn)行成本。特別是微生物具有很強(qiáng)的繁殖能力,極易在膜表面滋生成成分復(fù)雜的生物膜,難以通過原料液預(yù)處理和膜清洗加以消除。研究生物污染物與膜相互作用機(jī)制,設(shè)計(jì)和制備耐生物污染的反滲透膜具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,一直是反滲透膜研究的熱點(diǎn)。

膜室反滲透膜研發(fā)團(tuán)隊(duì)以原子轉(zhuǎn)移自由基聚合技術(shù)為聚酰胺膜表面修飾策略,將功能小分子引入界面聚合,一步法實(shí)現(xiàn)了膜表面活性引發(fā)位點(diǎn)的有效固載,并以此為基礎(chǔ)對(duì)膜表面耐污染功能層進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控。生物強(qiáng)化污染結(jié)果顯示,BSA污染之后的膜材料通量恢復(fù)率可達(dá)97.6%,較未經(jīng)過修飾的反滲透膜提高19%。同時(shí),經(jīng)過修飾之后的膜材料對(duì)革蘭氏陰性菌(Escherichia coli)和革蘭氏陽性菌(Bacillus subtilis)均表現(xiàn)出優(yōu)異的抑菌性能。該修飾方法保持了聚酰胺分離層的本征結(jié)構(gòu),脫鹽率保持不變,通量?jī)H有小幅降低。研究工作發(fā)表于一區(qū)SCI期刊Journal of Membrane Science上(Improving the biofouling resistance of polyamide thin-film composite membrane via grafting polyacrylamide brush on the surface by in-situ atomic transfer radical polymerization, 2021, DOI:10.1016/j.memsci.2021.119283)。

上述工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、所基金項(xiàng)目的支持。


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