我校区在超亲水膜制备及水处理领域取得最新研究成果
[ 作者:程喜全 来源:海洋科学与技术学院 浏览:156 录入时间:2020年05月18日 ]

近日,中欧膜技术研究院副院长、海洋科学与技术学院张瑛洁教授课题组在超亲水膜制备领域取得突破,连续在《Journal of Membrane Science》(膜科学,IF=7.015)与《Journal of Materials Chemistry A》(材料化学杂志AIF=10.733)上发表高水平研究论文。

研究团队采用聚醚胺、聚乙二醇缩水甘油醚和γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷作为活性添加剂,采用一步相转化法构筑了超亲水聚丙烯腈超滤/微滤膜。活性添加剂在特定条件下发生开环反应形成的新型亲水交联网络(Gel-PP/Gel-PPG),在膜表面与膜孔内部引入大量亲水官能团(-CH2-O-CH2--COOH-Si-OH),赋予分离膜优异的水合能力,同时实现聚丙烯腈微滤孔径的精细调节。改性后聚丙烯腈膜孔径变小,对正辛烷乳液的去除效率高达99.8%。同时该种膜的乳液分离渗透性能提升30%,达到2164 L·m-2·h-1·bar-1,通量恢复率高达88%以上,展现出优异的耐污染性能,相关研究成果发表在膜分离领域顶级期刊《Journal of Membrane Science》上。

为进一步提升膜的渗透性能,研究团队利用静电纺丝技术设计了具有不对称结构的超亲水凝胶网络改性聚丙烯腈纳米纤维膜。据报道,该种非对称纳米纤维膜对正辛烷和甲苯乳液的渗透通量分别高达22206 L·m-2·h-1·bar-129840 L·m-2·h-1·bar-1,可以有效去除乳液中粒径68nm以上的油滴(99.2%),通量恢复率高达98.8±1%,不可逆污染率仅占1.6±1%,在含油废水处理领域具有广阔的应用前景,相关研究成果发表在材料科学领域顶级期刊Journal of Materials Chemistry A上。

    该系列研究工作由校区青年教师程喜全博士与硕士生孙泽坤共同完成。程喜全博士长期从事高性能分离膜材料的研发及应用研究工作,在 Cell Reports Physical ScienceProgress in Materials ScienceMaterials TodayChemSusChemACS Applied Materials & InterfacesJournal of Membrane Science等顶级期刊发表SCI文章20余篇,其中包括ESI(0.1%)热点文章1篇,ESI高引文章(1%)文章5篇,Sci h-index (高因子)=15SCI引用980余次。 

文章链接https://doi.org/10.1039/D0TA03011B

https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118191


图1 超亲水聚丙烯腈微滤/超滤膜分离过程示意图

图2 超亲水聚丙烯腈纳米纤维膜乳液分离过程示意图

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