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彻底搞懂处理含盐染料溶液的4种纳滤膜制备方法

作者:GE膜     来源:GE膜公司     发布日期:2021-10-14 10:14:03


  粗染料纯化与染料、印染废水处理是染料工业的重中之重,两者的根本目的都是实现染料与无机盐的高效分离。利用纳滤膜对染料高截留和对无机盐离子低截留等特点,可以实现含盐染料溶液的高效脱盐浓缩。

  纳滤膜技术具有能耗低,色度去除率高和环境友好等优点,同时能够有效截留染料分子并使离子透过,实现分子尺度的“绿色”分离,被认为是粗染料纯化和染料、印染废水处理的不二选择。

  目前关于纳滤技术在染料工业应用的综述大多集中在膜工艺过程改进和应用现状研究,而很少关注不同制膜方法的研究。处理含盐染料溶液纳滤膜的不同制备方法,即相转化法、多孔基膜表面改性、层层组装和界面聚合法等,利用以上方法可制备出具有不同结构及性能,适用于不同染料与无机盐物系分离的纳滤膜。

纳滤膜 (5).jpg

  处理含盐染料溶液纳滤膜的4种制备方法

  利用相转化法制备染料分离纳滤膜孔径一般较大(1.5-5 nm),水渗透系数较高,对大分子量染料高截留,对无机盐低截留,因此适用于大分子染料与无机盐的分离。但所用的不良溶剂会引起聚合物聚集,破坏分离层及多孔支撑层结构,因此聚合物溶剂的选择往往受限。

  多孔基膜表面改性包括表面涂覆和表面接枝,其中表面涂覆法可以根据实际分离需求选择多种功能性聚合物,但涂覆层与基膜之间的相互作用往往只有静电相互作用或氢键作用,结合力较弱,在复杂的分离条件下往往会造成分离层缺陷甚至脱落,引起膜性能严重下降。而表面接枝能够将特定基团或纳米粒子以化学键的形式引入膜表面,这不仅解决了表面涂覆中涂覆层与基膜表面结合力弱的问题,而且接枝时间较短,克服了沉积时间过长的问题。

  层层组装法可以控制薄膜的厚度、电荷密度、分离层化学组成等,但层层组装法所制膜对操作条件敏感,在高离子强度、酸碱性或活性氯存在的环境下易发生溶胀甚至解离,膜稳定性较差。

  界面聚合法可选择的单体种类、纳米粒子添加剂及后改性剂众多。新单体开发能够从根本上优化膜分离层,改变分离层物理化学结构;引入纳米粒子添加剂能够将荷电或强亲水性的基团引入到分离层中,从而大大提升膜性能;纳滤膜后处理能够在不改变纳滤膜结构的条件下改变膜表面形貌和电荷等,提高膜已有性能或赋予膜新性能。

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