סוג חדש של חדירות גבוהה לממברנת ננו-סינון (NF) עמידה לחומצה לטיפול יעיל בשפכים חומציים

צוות מחקר בראשות פרופסור ואן יינהואה מהמכון להנדסת תהליכים של האקדמיה הסינית למדעים פיתח סוג חדש של קרום ננו-סינון (NF) עמיד בפני חומצה לפתח טיפול יעיל בשפכים חומציים. המחקר פורסם בכתב העת Journal of Chemical Engineering ב- 14 באוגוסט.

NF היא טכנולוגיית טיפול והפרדה תעשייתיים חוסכים באנרגיה וידידותית לסביבה. עם זאת, בשל הידרוליזה של קשרי האמיד, רוב ממברנות ה- NF הפוליאמיד הזמינות למסחר מפגינות יציבות נמוכה בפתרונות חומצה חזקה.

במחקר זה, החוקרים הכינו קרום NF עמיד בחומצה עם מאפייני שכבת הפרדה ניתנים להתאמה המבוסס על תהליך פשוט להפעלת משטח רב-שלבי (IP).

באסטרטגיה זו, מונומר מימי חדש בעלות נמוכה (3-aminobenzenesulfonamide, ABSA) משמש להגיב עם trimesoyl chloride (TMC) להכנת שכבת ביניים פולי (amide-sulfonamide) (PASA), ולאחר מכן מתבצעת הפעלת משטח. לבסוף, נבנית שכבה עליונה של PASA ללא פגמים על השכבה האמצעית.

מבנה סולפונמיד יציב של ABSA' יכול למנוע התקפת חומצה ישירה. חשוב לציין שככל שמספר שכבות ה- PASA מוערמות, הסרט מציג המשכיות טובה יותר וסלקטיביות גבוהה יותר, בעיקר מכיוון שתוכן מונומר גבוה יותר יכול להאיץ את תהליך ה- IP ולדכא את העודף בין תגובת ABSA לתגובת TMC.

מעניין, בשל הידרוליזה של שכבת ה- PASA שהוקמה לאחרונה במהלך תהליך הפעלת פני השטח, שכבת הביניים המופעלת של PASA מפגינה הידרופיליות, חלקות ואלקטרונגטיביות של פני השטח, מה שיכול לקדם היווצרות תגובת IP לאחר מכן עם חדירות גבוהה יותר ושכבת ההפרדה ללא פגמים של מלח נדחה.

הנהנה מאפקט החרגת הגודל החזק, הממברנה מפגינה קצב שימור צבעים אידיאלי בתנאים חומציים ויעילות דהוי של צבע שרף אמיתי. בנוסף, הוא גם מפגין עמידות בפני חומצה מצוינת, כמו גם ביצועים משביעי רצון ויציבות לטווח ארוך.

עבודה זו מספקת אסטרטגיה בעלות נמוכה לשיפור החדירות ויכולת ההפרעה של ממברנות NF עמידות לחומצה. הוא צפוי לשמש לטיפול בשפכים חומציים בתעשיות הטקסטיל ועיבוד המזון.