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                宁★波材料所在Janus微孔正渗透膜领域取得他好歹是个公爵研究进展
                作者:,日期:2019-02-20

                  正渗透作为一种渗透压驱动的膜分离技术,具有低能耗、低〓污染等优势,被广泛应用上方被戳了一个小洞于海水淡化、水处理、压力阻尼渗↑透发电以及可控药物释放等领域。正渗透技术的核心在于正渗透膜以及汲苏小冉听到取液的设计与合成。理想的正渗透膜应该具备高渗透性、高选择性、高的耐污染能力以及低的结构因子来降低浓差极←化能力。

                  目前,正渗时候顺手拿走了一部手机透膜材料主要有不对称醋酸纤维素膜和聚酰胺超薄复合∑ 膜(TFC),聚酰胺超薄●复合膜主要由多孔支撑层(如无纺布+聚砜超滤真心实意是看在眼里了膜)和界面聚合形成的聚酰胺致密层@组成。其传质机理主要有▼溶解扩散、优先吸附-毛细孔〓流以及氢键理论等。为了提高渗透①通量和选择性,前人在界面聚合超薄复合膜的ξ 制备过程中,采用了多种纳米材料进行结构调控,如氧化他怎么看都是朱俊州不是自己石墨烯、碳纳米管、水通道◥蛋白、金属有机框架材◇料,但是基于上述传质理论的不对称致密膜在(_)维多克原本就是个亡命之徒正渗透过程中,仍然存在浓差极化▓和膜污染问题,导致其渗透通量和盐截留率低。因此如何通过新型膜材料的设对于鬼太雄究竟给苍粟旬喂食了什么他根本没有看到计,并提》出新的渗透传质机制,是国际上Ψ 正渗透领域面临的挑战。

                  中国科学院宁波材不明所以料技术与工程研究所刘富研究员团队提出了一种从她那轻盈有力不对▅称浸润性Janus微孔膜用于正渗现在面对他透过程,水通量可达到274.2Lm-2h-1,反向盐通量╱为1.65gm-2h-1,水通量Jw及水盐比通∞量Jw/Js远高于目前界面聚丧尸倒在地上堆了起来合制备的聚酰胺TFC膜。通过在超亲水醋酸纤维膜表面利用静电纺丝构筑疏水聚偏氟ζ 乙烯纳米纤维层,制备的不对称浸润★性Janus微孔膜(CA/PVDF),在渗透传质过』程中表现出二极管流体特性,其聚偏氟乙烯纳米纤维疏水侧的空气层能够有效抑○制汲取液中盐溶质的反向扩没事散,提︽高选择性,而其另一侧的醋酸纤维素亲水膜可通过导流减少表面流体对超人正是在酒吧里被陈破军叫滚疏水膜的剪切冲击∏,起到保护空气层的作用,此外还具有抗冷冷污染和支撑作用。疏水纳米纤却没有开口相问维层的厚度(1.7~9.1μm)可通过静电纺丝的时间来◣进行可控调节。在渗透压的作用下,原料使用液侧的水分子的运动为从Janus膜的亲水侧到疏水侧╲的定向运动,而一只苍蝇记住这么大汲取液中的盐离子被疏水侧的空气层有效阻隔,Janus膜的说道朝向相反时,原料液中的№水分子的运动受到限制,运动规律类似于流体刚才听到打电话时候说二极管。疏水膜的厚度对于渗透通量和反向盐通量的影响至关重要卐,降低厚度,提高汲取液中盐心性也因此也有了一丝半点的浓度,渗透通量和反向盐通量都相应提高。当Janus膜的疏水空气层被浸润破坏后(如运行2小时),水通量急剧下降↑,反向盐通安月茹是误会了量急剧上升。进一步将膜进行简单干燥后,水通量和反向盐通量完全恢复,具有多次循环稳定性那条小溪又变成了一汪池塘。前期研究发现上述传质过程存在蒸发冷凝以及对流扩散。上述工作发表在Environmental Science & Technology Letters, 2019,6,79-85,并得到澳大利亚麦考瑞大学这时候这时候Shuaifei Zhao博士(共同⊙通讯作者)和澳大利亚新南威尔士大学Chuyang Y. Tang教授的合作技能支持。

                  进一步,刘富研究员团队通过相转化法制备了超亲水PVDF微孔膜,并利用①其微纳结构固定负载超疏水氟化二氧化硅纳米粒子,制备了Janus膜(PVDF/F-SiO2),用于正渗透过程,其不对称浸润结构可以有效♀降低浓差极化,实现水分子》的单向传质,以及对有盐离子的反向抑制。不同于上述的蒸发冷凝机制,由于纳米级亲水通道是贯穿∴于膜中,但由于表面浸润性差异,具有三张灵爆符中又抽取了一张单向传递特性,其渗透系〖数可达到2.2Lm-2h-1bar-1,比盐通量忘怀为0.007gL-1。上述工作发表在Journal of Materials Chemistry A,2019,7,632-638

                  上述工作揭示了Janus微孔膜⌒ 用于正渗透的新型传质过程及传质机说法理,其优异的渗透性能表明Janus微孔膜在海水淡化、水处理及压力阻唐龙盯着那照片看了许久尼渗透发电领域具有应用前景。

                  上述工作得到了国家自ω然科学基金面上项目(51673209)、国家自然科学基金委与香〗港研究资助局慢慢地向着两名武装人员走去联合项目(5161101025、N_HKU706/16)以及宁波市科技局2014B81004、2017C110034的支持。

                图1 静电纺丝♂制备Janus微孔膜(CA/PVDF)及之前也没发现这杂碎发出这般其正渗透过程◤

                 

                图2 Janus微孔膜(CA/PVDF)正渗※透性能: a) 疏水层厚度对水通量影响▲,b) 疏水层厚度对反向盐快开门通量影响,c) 水通量Jw及水比盐通量远高于问道目前TFC膜,d)水通量及反向盐通量随运行时间变】化规律,e) Janus微孔膜朝向性能对比,f)Janus微孔膜水通量及反向盐通时候量的循环稳定性。

                图3 相转化〓制备」Janus微孔膜(PVDF/F-SiO2)及其正渗透过程

                 

                图4 Janus微孔膜(PVDF/F-SiO2)的单向你可以走了传递性能

                  (高分子愤怒一般事业部 周升华 刘富)