近代物理所提出绿色制备亚纳米孔道分离膜新方法
具有超小孔径(<2 nm)的分离膜在水处理、资源提取、苦咸水淡化、物料浓缩等领域发挥着越来越大的作用,然而如何实现分离膜孔径的有效调控和分离膜的高效制备成为推动分离膜快速发展的关键因素。
中国科学院近代物理所材料研究中心科研人员通过重离子辐照,在PC膜中实现亚纳米孔道可控制备的基础上,进一步提出绿色制备亚纳米孔道分离膜的新方法。
此前,近代物理所科研人员在PC膜中实现亚纳米孔道的可控制备(ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 2021, 9015),所制备出的亚纳米孔道分离膜表现出优异的阳离子分离能力。
为提高所制备的亚纳米孔道分离膜的化学稳定性,简化制备工艺,研究人员在重离子辐照基础上,通过紫外光敏化和热水处理等工艺,在PES膜中成功制备出亚纳米孔道。
利用该方法制备亚纳米孔道分离膜,不仅制备工艺简单可控,且制备过程不涉及任何化学反应,绿色环保,所制备出的分离膜还具有良好的离子选择性和较高离子通量。另外,该PES亚纳米孔道分离膜化学稳定性良好,可在酸性和碱性环境中长期稳定工作。
图(a) 亚纳米孔道制备流程图;图(b) 亚纳米多孔道中离子电导与浓度关系;图(c) PES亚纳米孔道膜不同离子渗透率(吴书航/图)
该工作既为亚纳米孔道分离膜制备提供了新思路,也将进一步推动聚合物多孔膜在离子分离等领域的应用。
该工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划和中科院前沿重点项目的支持,相关成果发表在国际膜领域期刊Journal of Membrane Science上。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.119467
(纳米材料室 供稿)
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