غشا نانوفیلتراسیون بر پایه پلی استر برای جداسازی موثر کاتیون ها

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):

چکیده

غشاهای نانوفیلتراسیون پلی­ استری، مقاومت بالایی در برابر کلر دارند، اما ساختار نرم و بار منفی آن­ ها منجر به نگهداری ضعیف کاتیون­ ها می‌شود که مانع استفاده پیشرفته در جداسازی کاتیون­ ها می­ گردد. این مقاله مونومر جدید (TET) حاوی ترکیبات "هیدروکسیل آمونیوم" طراحی می­ کند که ساختارهای متراکم و بار مثبت را به غشاهای نانوفیلتراسیون پلی ­استر می­ دهد. مونومر TET تحت پلیمریزاسیون سطحی کارآمد با مونومر تری‌مسوئیل کلرید (TMC) قرار می‌گیرد و غشاهای TET-TMC حاصل در میان تمام غشاهای نانو فیلتراسیون پلی استری، از غشاهای با کمترین برش وزن مولکولی (389 Da) و بالاترین پتانسیل زتا (4 mV, pH:7) دارند. دفع MgCl₂ غشای TET-TMC برابر95.5% است که به طور قابل توجهی بیشتر از غشاهای نانو فیلتراسیون پلی­‌استر پیشرفته (کمتر از 50%) می­ باشد. عملکرد جداسازی Li⁺/Mg⁺² غشای TET-TMC برابر با غشاهای پلی‌آمیدی پیشرفته است، در حالی که علاوه بر این، غشا در برابر NaClO پایدار است اگرچه غشاهای پلی­ آمیدی به آسانی تجزیه می‌شوند. بنابراین TET-TMC اولین غشای نانوفیلتراسیون پلی‌استری برای جداسازی کارآمد کاتیون­ ها است.

نتیجه‌­گیری

مونومر جدید (TET) برای تغییر ساختار نرم و بار منفی غشاهای نانوفیلتراسیون پلی­ استری طراحی شده است که مدت‌ها مانع از جداسازی کاتیون‌ها می­ شود. TET به طور بحرانی حاوی بخش ­های "هیدروکسیل آمونیوم" (9-OH,3-N²) است که کلیدی برای دستیابی به غشاهای متراکم با بار مثبت برای عملکرد جداسازی Li⁺/Mg⁺² بالا هستند. فراوانی گروه‌های هیدروکسیل، تراکم کارآمد TET-TMC را تسهیل می‌کند، که این موضوع اتصال عرضی غشا را بهبود می‌بخشد و اندازه متوسط منافذ ​​را کاهش می‌دهد. شار (104 LMH, 6bar) و گزینش ­پذیری (28) TETTMC TFCM به دلیل مقاومت در برابر کلر در عملکرد 10 روزه و در برابر 500 ppm  نمک NaClO پایدار است. بنابراین عملکرد کلی در مقایسه با غشاهای جداسازی لیتیوم پلی‌آمید پیشرفته بسیار رقابتی است و مواد جدیدی را ارائه می­ دهد که به طور منحصر به فرد عملکرد جداسازی کاتیونی بالا را با مقاومت در برابر کلر ترکیب می­ کند.

دانلود فایل: غشاهای نانوفیلتراسیون برپایه پلی استر برای جداسازی موثر کاتیون ها

Reference

Li J, Peng H, Liu K, Zhao Q. Polyester nanofiltration membranes for efficient cations separation. Advanced Materials. 2024 Mar;36(9):2309406.

DOI: 10.1002adma.202309406

مترجم : علیرضا کرفی