我國(guó)紡織印染業(yè)蓬勃發(fā)展，但其產(chǎn)生的廢水因污染物種類多、毒害大、分離難，會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大危害。與傳統(tǒng)的印染廢水處理工藝相比，納濾膜分離技術(shù)被認(rèn)為是一種更高效、環(huán)保、低能耗的替代方法。雖然金屬有機(jī)骨架（MOF）已經(jīng)在納濾膜的制備中受到關(guān)注，但MOF的不穩(wěn)定性對(duì)分離膜的影響還有待進(jìn)一步研究。
目前，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、英國(guó)皇家化學(xué)會(huì)會(huì)士邵路課題組另辟蹊徑，率先提出了一種犧牲策略構(gòu)筑高效納濾膜的新方法，并以“A de novo sacrificial-MOF strategy to construct enhanced-flux nanofiltration membranes for efficient dye removal”為題，發(fā)表在化工領(lǐng)域高影響力期刊“Chemical Engineering Science”上。哈工大化工與化學(xué)學(xué)院碩士生楊帆、留學(xué)生Hussain Sadam和博士生張艷秋為該論文共同第一作者。
首先將ZIF-67 MOF納米粒子在多酚化合物沒(méi)食子酸（GA）的輔助下涂覆到聚酰亞胺（PI）多孔載體上，然后加入吡咯單體，在過(guò)硫酸銨（APS）的引發(fā)下進(jìn)一步發(fā)生原位氧化聚合構(gòu)筑高性能GA/sZIF-67/PPy復(fù)合納濾膜。
由于GA和二甲基咪唑（2-mim）與CO2+的競(jìng)爭(zhēng)作用以及加入APS促進(jìn)吡咯聚合后pH的降低導(dǎo)致Co-2-mim鍵斷裂，ZIF-67骨架加速水解，從而在選擇層創(chuàng)造了額外的水通道使GA/sZIF-67/PPy膜在保持截留率的前提下比原始聚吡咯（PPy）復(fù)合膜的通量提高了745％。此外，在長(zhǎng)期測(cè)試中，聚吡咯，多酚和多孔載體之間的協(xié)同相互作用賦予膜優(yōu)異的穩(wěn)定性。這種以MOFs納米粒子為犧牲模板調(diào)控選擇層孔結(jié)構(gòu)的路線可能會(huì)開辟一條制備高效復(fù)合納濾膜的新途徑。
文章信息：
A de novo sacrificial-MOF strategy to construct enhanced-flux nanofiltration membranes for efficient dye removal， Fan Yang, Hussain Sadam, Yanqiu Zhang, Jianzhong Xia, Xiaobin Yang, Jun Long, Songwei Li, Lu Shao*, Chemical Engineering Science 225 (2020) 115845
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