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  據(jù)悉，近日， 南京工業(yè)大學(xué)膜科學(xué)技術(shù)研究所高分子納濾膜課題組日前研發(fā)出一種新型耐溶劑納米纖維復(fù)合膜。技術(shù)人員采用高壓溶液靜電紡絲法制備的支撐層阻力低、通量高，通過(guò)化學(xué)交聯(lián)法在聚合物鏈間形成穩(wěn)定的三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，大大提升了膜的機(jī)械性能以及在極性溶劑中的化學(xué)穩(wěn)定性和溶劑通量。這種新型制膜路徑有望突破耐溶劑膜在應(yīng)用方面的瓶頸。

該課題負(fù)責(zé)人孫世鵬教授表示：“耐溶劑納濾膜是膜法高效分離回收有機(jī)溶劑和高附加值產(chǎn)品的必經(jīng)之路，量產(chǎn)后將大大降低運(yùn)營(yíng)成本，我們有信心將其產(chǎn)業(yè)化并最終推向市場(chǎng)。”

據(jù)介紹，課題組采用高壓溶液靜電紡絲法在錫紙上堆積成疏松的聚丙烯腈(PAN)毛氈，通過(guò)熱壓法獲得光滑平整的膜表面，在水合肼溶液中進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)制備出有良好耐溶劑性能的改性PAN基膜，再通過(guò)界面聚合法制備得到聚酰胺選擇層。在特殊膜結(jié)構(gòu)的作用下，交聯(lián)PAN納米纖維基膜的機(jī)械強(qiáng)度要強(qiáng)于傳統(tǒng)相轉(zhuǎn)化PAN膜20倍，在截留率相同的前提下，納米纖維復(fù)合膜的純水通量達(dá)到自制非對(duì)稱復(fù)合膜的9倍，顯示出納米纖維膜低膜阻的特性。

“納米纖維復(fù)合膜在溶劑體系中也具有良好性能，在不犧牲截留率的前提下，該膜在甲醇中仍能達(dá)到10LMH/BAR的通量，性能優(yōu)于相似條件下的多數(shù)文獻(xiàn)值。”課題組科研人員介紹說(shuō)。該膜在二甲基亞砜(DMSO)中運(yùn)行48小時(shí)仍然能夠保持較好的穩(wěn)定性，這表明納米纖維膜在有機(jī)溶劑體系中具有良好的應(yīng)用前景。

據(jù)了解，甲醇、二甲基亞砜等有機(jī)溶劑在化工分離、精細(xì)化工產(chǎn)品的有機(jī)合成、藥物有效成分的提取以及高附加值產(chǎn)品的分離純化等諸多過(guò)程中均有廣泛應(yīng)用。分離回收這些有機(jī)溶劑傳統(tǒng)采用的蒸餾、萃取等方法存在著諸如能耗較高、溶劑損耗大等弊端，高分子耐溶劑納濾膜由于具有分離精度高、可操作性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)成為研究熱點(diǎn)。然而高分子納濾雖然有很多應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，但仍然存在一些瓶頸限制了其應(yīng)用，如高分子材料的抗溶劑性較差，易在溶劑中發(fā)生溶脹或溶解，且由于傳統(tǒng)相轉(zhuǎn)化膜結(jié)構(gòu)致密，膜阻力較高，導(dǎo)致傳統(tǒng)耐溶劑復(fù)合膜的溶劑通量普遍較低。