【亮点成果】先进膜材料与过程团队在《Journal of Membrane Science》期刊发表最新研究成果
作者:毛恒洋 时间:2023-06-06 点击数:
近日,BEAT365唯一官网先进膜材料与过程团队青年教师在《Journal of Membrane Science》期刊上发表题为“Self-cleaning catalytic membrane with super-wetting interface for high-efficiency oil-in-water emulsion separation”的研究论文,该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。《Journal of Membrane Science》是膜分离技术三大主流期刊之一,是ESI化学、工程技术领域top期刊,最新影响因子为10.53,中科院一区期刊。
全球很多地区面临着洁净水资源短缺的隐患。膜分离技术在工业和日常水污水净化中起到了重要作用,为解决水资源短缺问题提供了有效的解决方案。在诸多膜材料中,纳米纤维膜因其孔隙率高、比表面积大和孔道连通等特点而受到了广泛关注。但是,常规技术制备的膜中,纳米纤维通常杂乱堆积,导致膜孔径分布宽、孔道曲折,从而限制了膜性能。
本文以凹凸棒石(ATP)纳米纤维为原料,通过磁性纳米颗粒改性以及磁场辅助诱导等方法,使其在膜层中有序排列,获得了具有狭缝孔结构和低曲折度的纳米纤维膜。与杂乱堆积的纳米纤维膜相比,狭缝孔膜的平均孔径可由450减小至280 nm,且孔径分布变窄,同时纯水渗透率可有1007增加值1121 L·m-2·h-1·bar-1。将纳米纤维膜用于净化含油乳化液废水,结果表明狭缝孔膜的稳定通量比杂乱堆积膜提高了59%,同时对废水中油滴的去除率由98.7%提升至99.2%。在实验基础上,通过分子动力学模拟和流体动力学模拟分别从ATP的分散状态和流体在膜内的流动状态分析了膜的制备和分离过程。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.memsci.2023.121811
编辑:曹丽 审核:张莉莉