Kiinan tiedeakatemian prosessitekniikan instituutin professori Wan Yinhuan johtama tutkimusryhmä on kehittänyt uuden tyyppisen erittäin läpäisevän haponkestävän nanosuodatuskalvon (NF) hapan jäteveden tehokkaaseen käsittelyyn. Tutkimus julkaistiin Journal of Chemical Engineering -lehdessä 14. elokuuta.
NF on energiaa säästävä ja ympäristöystävällinen teollisuuden jätevedenkäsittely- ja erotustekniikka. Kuitenkin amidisidosten hydrolyysin vuoksi useimmat kaupallisesti saatavilla olevat polyamidi -NF -kalvot osoittavat alhaista vakautta vahvoissa happoliuoksissa.
Tässä tutkimuksessa tutkijat valmistelivat haponkestävää NF-kalvoa, jossa oli säädettävät erotuskerroksen ominaisuudet, perustuen yksinkertaiseen pinnan aktivointia avustavaan, monivaiheiseen rajapintojen polymerointiprosessiin (IP).
Tässä strategiassa uutta halpaa vesipitoista monomeeriä (3-aminobentseenisulfonamidi, ABSA) käytetään reagoimaan trimesoyylikloridin (TMC) kanssa poly (amidi-sulfonamidi) (PASA) välikerroksen valmistamiseksi ja sitten suoritetaan pinnan aktivointi. Lopuksi keskikerrokseen rakennetaan virheetön PASA-yläkerros.
ABSA: n [39] vakaa sulfonamidirakenne voi estää suoran happohyökkäyksen. Tärkeää on, että kun pinottujen PASA -kerrosten määrä kasvaa, kalvolla on parempi jatkuvuus ja suurempi selektiivisyys pääasiassa siksi, että suurempi monomeeripitoisuus voi nopeuttaa IP -prosessia ja tukahduttaa ylimääräisen ABSA- ja TMC -reaktion välillä.
Mielenkiintoista on, että juuri muodostetun PASA-kerroksen hydrolyysin vuoksi pinnan aktivointiprosessin aikana aktivoidulla PASA-välikerroksella on lisääntynyt pinnan hydrofiilisyys, sileys ja elektronegatiivisuus, mikä voi edistää myöhempää IP-reaktion muodostumista suuremmalla läpäisevyydellä ja suola hylätään.
Vahvan koon poissulkemisvaikutuksen ansiosta kalvolla on ihanteellinen värinpidätysaste happamissa olosuhteissa ja hyväksyttävä värinpoistotehokkuus todellista hartsia eluoivassa jätevedessä. Lisäksi sillä on erinomainen happokestävyys sekä tyydyttävä likaantumisenestokyky ja pitkäaikainen vakaus.
Tämä työ tarjoaa edullisen strategian haponkestävien NF-kalvojen läpäisevyyden ja saostumiskyvyn parantamiseksi. Sitä odotetaan käytettäväksi happaman jäteveden käsittelyssä tekstiili- ja elintarviketeollisuudessa.