我院反渗透膜研究新进展—功能化氧化石墨烯实现反渗透膜大通量、高脱盐特性
发布者:南京水联天下海水淡化技术研究院  点击:793

反渗透膜技术作为脱盐的核心技术,在苦咸水海水淡化、超纯水制备、污水回水等领域具有广泛应用前景,但其渗透性-选择性之间的“trade-off”效应仍是限制反渗透技术发展的一大挑战。氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物,表面具有丰富的官能团、高的比表面积、优越的力学能力和热稳定性,在膜技术的发展中引起了人们的广泛关注。然而在界面聚合过程中将GO纳米材料嵌入到聚酰胺层也存在一些困难,亲水性纳米材料在酰氯有机相中的分散性差或纳米材料在胺的水溶液中容易损失。

基于此,为解决 GO 纳米粒子在有机物中分散和膜渗透性-选择性相互制约问题,南京水联天下海水淡化技术研究院武少禹博士、河海大学张建峰课题组和江苏省非常规水源开发及利用工程技术研究中心杨彦副研究员共同展开研究。该工作以题目为“巯基接枝氧化石墨烯/聚酰胺复合膜制备及反渗透脱盐性能”发表在《复合材料学报》(“中国科技期刊行动计划”入选期刊)上。

论文链接:

https://doi.org/10.13801/j.cnki.fhclxb.20201030.008

研究采取GO表面接枝巯基官能团实现功能化(GO-SH)后在界面聚合过程掺入到聚酰胺的方法,实现水通量的大幅提升及高水平脱盐率的保持。

本研究复合膜与商业反渗透膜脱盐率和水通量的比较。

参数优化后复合膜水通量可达48 L m-2 h-1,脱盐率99.6%,相较于本实验接枝前纳米材料复合的聚酰胺膜分别提高30%2.54%。表面功能化的氧化石墨烯有效地解决了无机纳米粒子和有机聚合物的相容性,提高膜脱盐性能,有望进一步降低反渗透项目的运行成本。


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