近日,taptap下载安装安卓理学院龙梦影等人在超薄纳滤膜方面取得进展,相关成果以“A sub-10 nm polyamide nanofiltration membrane from polyvinylpyrrolidone-mediated interfacial polymerization”发表于一区TOP杂志《Journal of Membrane Science》。
水短缺是即将到来的时代需要紧急解决的最重要挑战之一。高效且环保的基于膜技术已被广泛应用于水处理,以生产清洁水。传统的界面聚合(IP)用于制备薄膜复合纳滤膜的分离层通常较厚(约100纳米),这限制了其水渗透性。因此,开发具有超薄分离层的纳滤膜对于提高其性能至关重要。
本研究成功合成了一种超薄聚酰胺层(约8.6纳米),通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)介导的界面聚合过程。PVP不仅在水-庚烷界面形成单分子层,还停留在水相中,通过形成氢键减慢了哌嗪(PIP)单体的扩散,同时减少了界面张力,调节了IP过程。通过调节PVP浓度,得到了亚10纳米的聚酰胺纳滤膜。此外,亲水性的PVP大分子改善了膜表面亲水性。这项研究提供了一种新的见解,用于制造用于纳滤过程的亚10纳米聚酰胺膜。

图1. (a)不同浓度的PVP添加剂对膜表面结构的影响 (b)不同浓度的PVP添加量制备的聚酰胺膜厚度
论文的第一作者为理学院材料化学系教师龙梦影。该研究得到了国家自然科学基金青年项目和taptap下载安装安卓中央高校项目的支持。
论文链接:A sub-10 nm polyamide nanofiltration membrane from polyvinylpyrrolidone-mediated interfacial polymerization - ScienceDirect