新型纳滤膜在酸性废水处理中表现出高效率

中国科学院过程工程研究所(IPE)万银华教授课题组开发了一种新型催化模板辅助界面聚合策略，制备了高渗透耐酸纳滤(NF)膜用于酸性废水处理。

该类膜对H+表现出高渗透性，同时保持对有机物的高截留，有利于实现强酸性有机废水再生“零排放”。

该研究于1月14日发表在AIChE期刊上。

市售纳滤膜通常对酸敏感，在酸性废水处理中表现出较差的性能和稳定性。

由于酸稳定单体的低反应活性，目前的耐酸纳滤膜具有极低的渗透性和对H+/有机物的低分离选择性。

研究人员试图通过提高H+/有机物的分离选择性的策略来提高膜渗透性并改善分离层的均匀性。

他们合成了氨基吡啶掺杂的石墨烯量子点酰化催化剂，该催化剂通过原位生长与ZIF-8纳米粒子共同负载，作为多孔基板上的牺牲模板。然后选择具有强共轭作用的3-氨基苯磺酰胺作为水性单体与均苯三甲酰氯反应制备耐酸聚(酰胺-磺酰胺)网络。

得益于提高的单体反应性和优化的相完整性，所得超薄膜显示出出色的透水性(20.4Lm-2h-1bar-1)，Na2SO4截留率为90.5%。

由于其酸稳定性聚磺酰胺主链、低层厚度和窄孔径分布，该膜在8wt%H2SO4条件下表现出优于商业GEDuracid膜的颜料/H+选择性，即使对于真正的甘蔗糖蜜酸性废水也是如此。

“将传统的酰化催化剂与新型纳米颗粒载体相结合，我们开发了一种新的可扩展合成特殊分离膜的策略，”IPE的罗建全教授说，他是该研究的通讯作者。“我们的工作还为利用更多具有特殊结构的单体通过界面聚合法合成功能聚合物提供了新的视野。”