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[中國化工報]南工大開發新型耐溶劑納濾膜 可高效分離回收有機溶劑
時間：2018-07-31
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南京工業大學膜科學技術研究所高分子納濾膜課題組日前研發出一種新型耐溶劑納米纖維復合膜。技術人員采用高壓溶液靜電紡絲法制備的支撐層阻力低、通量高，通過化學交聯法在聚合物鏈間形成穩定的三維交聯結構，大大提升了膜的機械性能以及在極性溶劑中的化學穩定性和溶劑通量。這種新型制膜路徑有望突破耐溶劑膜在應用方面的瓶頸。
該課題負責人孫世鵬教授表示：“耐溶劑納濾膜是膜法高效分離回收有機溶劑和高附加值產品的必經之路，量產后將大大降低運營成本，我們有信心將其產業化并最終推向市場。”
據介紹，課題組采用高壓溶液靜電紡絲法在錫紙上堆積成疏松的聚丙烯腈(PAN)毛氈，通過熱壓法獲得光滑平整的膜表面，在水合肼溶液中進行化學交聯制備出有良好耐溶劑性能的改性PAN基膜，再通過界面聚合法制備得到聚酰胺選擇層。在特殊膜結構的作用下，交聯PAN納米纖維基膜的機械強度要強于傳統相轉化PAN膜20倍，在截留率相同的前提下，納米纖維復合膜的純水通量達到自制非對稱復合膜的9倍，顯示出納米纖維膜低膜阻的特性。
“納米纖維復合膜在溶劑體系中也具有良好性能，在不犧牲截留率的前提下，該膜在甲醇中仍能達到10LMH/BAR的通量，性能優于相似條件下的多數文獻值。”課題組科研人員介紹說。該膜在二甲基亞砜(DMSO)中運行48小時仍然能夠保持較好的穩定性，這表明納米纖維膜在有機溶劑體系中具有良好的應用前景。
據了解，甲醇、二甲基亞砜等有機溶劑在化工分離、精細化工產品的有機合成、藥物有效成分的提取以及高附加值產品的分離純化等諸多過程中均有廣泛應用。分離回收這些有機溶劑傳統采用的蒸餾、萃取等方法存在著諸如能耗較高、溶劑損耗大等弊端，高分子耐溶劑納濾膜由于具有分離精度高、可操作性強等優勢成為研究熱點。然而高分子納濾雖然有很多應用優勢，但仍然存在一些瓶頸限制了其應用，如高分子材料的抗溶劑性較差，易在溶劑中發生溶脹或溶解，且由于傳統相轉化膜結構致密，膜阻力較高，導致傳統耐溶劑復合膜的溶劑通量普遍較低。
2018年7月31日《中國化工報》第2B版：http://ipaper.ccin.com.cn/papers/ccin/2018-07-31/page_2B/news_f41f20f0050a019ff14245f2f52a0cc1.html
