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技术前沿:以静电纺丝技术制备水过滤膜优势明显

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-10-09  浏览次数:684
        静电纺丝是一种制备纳米纤维的重要手段,在空气净化、电池隔膜和生物医学方面有重要应用。日前,中国科学院过程工程研究所研究员杨传芳带领课题组在卷式
 静电纺丝纳米纤维膜研究方面取得进展,相关成果发表在《膜科学》(Journal of Membrane Science)上。

 

近十年来,人们尝试以静电纺丝技术制备水过滤膜,主要目标为大通量小阻力的微滤或超滤膜。与传统的膜技术相比,静电纺丝所制备的纳米纤维结构的膜具有孔径可控、孔隙率高、孔的连通性好以及通量大的优点。此外,除具有特定配基材料制备成的静电纺丝纤维膜在兼具常规过滤分离的特点外,还具有亲和膜的性质。

杨传芳介绍道,如果将静电纺丝纤维膜用于饮用水的过滤净化,不仅可以拦截水中的小颗粒、悬浮物、细菌等,还可以有效去除对人体有害的微量重金属离子,在某种程度上有望同时替代传统的纳滤和纳滤预处理的微滤技术。

杨传芳课题组于几年前开始着手研究,以醋酸为溶剂,选择分子链中含有大量羟基和氨基基团的生物高分子壳聚糖为原料,采用针头式静电纺丝的方法首先成功制备了平均直径为75 纳米的壳聚糖纳米纤维,进一步将这种纤维直接沉积在大孔的PET聚酯无纺布上,使其具有足够大的机械强度,然后将该膜制备成卷式膜组件,用于饮用水中微量Cr(VI)离子的去除。

杨传芳指出,与平板叠式亲和膜相比,这种卷式膜的面体比大大增加,堆积密度增大,有利于实际应用;与商品化的纳滤膜相比,该卷式亲和膜不仅在重金属离子截留率和操作便利性方面有明显的优势,而且其能量消耗极小,是现有商业化膜分离技术手段的一种重要补充。

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