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项目评奖
辐射接枝法制备高性能低压荷电中空纤维纳滤膜研究
/文 2014/04/02

该项目建立低温等离子体、高能电子束、紫外辐射三种体系引发超滤中空纤维膜化学接枝制备荷负电及正电纳滤膜的新方法,获得了辐射引发体系及反应条件对纳滤膜结构性能的调控机制。获得的高能电子束和低温等离子体接枝AMPS荷负电纳滤膜,在0.4MPa下纯水通量可达28.3L•m-2•h-1,对K2SO4、Na2SO4截留率分别为89.3%、88.9%,对相对分子质量小于300的小分子有机物双酚A截留率达到90%以上;紫外辐射接枝DMDAAC荷正电纳滤膜对Ca2+、Cr3+、Cu2+截留率分别为94.6%、98.0%、87.7%。三种辐射引发接枝反应过程中基膜结构不受破坏,获得的纳滤膜力学性能均较基膜有所提高;荷电性纳滤膜在应用过程中分离性能具有良好的稳定性,由于表面亲水性能的改善表现出良好的抗污染能力。
该项目采用辐射引发体系在大孔超滤膜表面及膜孔接枝功能性单体以制备荷电性纳滤膜,反应过程简便,制膜过程中使膜孔缩小至纳米尺度的同时,实现功能单体在膜表面及孔内的接枝;通过控制接枝反应过程能够对膜结构进行有效调控;荷电型纳滤膜在脱盐、分离小分子有机物、重金属离子等过程中具有纳滤的物理筛分及静电排斥协同效应。
研究成果申请发明专利9项,发表学术论文17篇,培养博士后1名,硕士生5名,博士生4名。采用该项目的方法可以对多种高分子有机膜进行表面接枝改性得到各种不同种类的荷电型纳滤膜,制备过程操作简单,易于工业化生产。该项目研究获得的荷电型纳滤膜已用于饮用水的深度净化脱盐,化工产品中盐份脱除,水中的有害重金属离子去除,环境水体中小分子持久性有机污染物的分离等,在生物医药产品的浓缩和纯化、饮用水深度净化、污水处理、生化医药和化工产品分离等领域具有广阔的应用前景。

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