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中科院城市环境研究所在双疏膜蒸馏膜研究方面


 中科院城市环境研究所在双疏膜蒸馏膜研究方面取得进展膜蒸馏(membranedistillation,MD)是一种基于气-液平衡原理的热驱动膜分离技术在疏水膜两侧热侧蒸汽透过膜孔在冷侧冷凝而热侧溶液中的溶质被截留理论截留率为100%)。MD的驱动力为疏水膜两侧由温差产生的蒸汽压差由于蒸汽压受盐浓度影响较小,MD可处理高盐废水如反渗透(RO)浓水和高盐工业废水等与压力驱动的膜分离技术如RO相比,MD的操作压力低出水水质好此外,MD的操作温度较低可利用低品质热能如工厂废热地热和太阳能等为之提供能量而受到广泛关注。

 膜蒸馏膜是MD技术的核心传统的疏水膜在长期运行过程中会发生膜浸润导致热测溶质透过膜到达冷侧使出水水质恶化严重阻碍MD技术的应用此外含盐工业废水通常含有有机污染物其中不乏加剧膜浸润的低表面张力物质如表面活性剂和有机溶剂等造成MD过程快速失效因此开发能有效抵抗低表面张力物质浸润的膜蒸馏膜具有重要的意义。

 鉴于此污染防治材料与技术研究组联合澳大利亚联邦科工组织(CSIRO)Manufacturing材料与催化研究组开发了一种能够有效抵抗低表面张力物质浸润的静电纺纳米纤维疏水疏油双疏膜利用静电纺纳米纤维膜固有的凹角结构进一步用气相沉积法在疏水聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)纳米纤维表面进行氟化改性降低纤维的表面能成功获得双疏特性其水接触角和乙醇接触角分别高达154.1±0.1°122.6±1.7°。该膜的双疏特性具有优异的稳定性即使在苛刻条件如超声沸水或酸碱处理后其水接触角和乙醇接触角仍可保持不变该研究为高效双疏膜的制备提供了一种有效的策略有望推进MD技术在含盐工业废水处理方面的应用。

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