聚合物/金属有机骨架复合膜制备方法及特种分离应用进展

金属有机骨架(MOFs)材料因其具有孔隙率高、比表面积大和孔道结构易调控等特点已成为近年来国内外研究的热点。将MOFs作为纳米颗粒添加剂引入高分子分离膜中,可使高分子分离膜在特种污水处理时同步获得高通量和高截留率,有望突破传统分离膜渗透性和选择性间相互制约的Trade-off效应。文中综述了常用于高分子分离膜掺杂的不同种类MOFs材料的特性,重点评述了聚合物/MOFs复合膜原位生长法、共混法、界面聚合法等制备方法及其特点,并简述了所得聚合物/MOFs复合膜在重金属离子污水、有机染料、海水淡化等特种分离领域的应用。此外,还指出了聚合物/MOFs复合膜进一步发展可能面临的机遇和挑战。

聚芳酰胺纳滤膜可控制备及其对染料废水分离性能研究

随着纳滤膜应用领域的不断扩大,多孔基膜的性能和表面聚酰胺层的结构成为影响纳滤膜分离性能的关键因素。与传统多孔基膜相比,聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)多孔基膜是一种新型高性能聚芳酰胺材料,具有优异的亲水性、热稳定性和耐酸碱性,是一种理想的膜材料。本研究通过在水相单体溶液中添加金属有机框架UiO-66-NH_(2)颗粒,研究UiO-66-NH_(2)的添加量在界面聚合过程中对PPTA多孔基膜表面聚酰胺层结构的影响,并探究所得表面结构对染料废水渗透/分离性能的影响。实验结果表明,当水相单体溶液中加入1.3g/L UiO-66-NH_(2)时,所得PPTA杂化复合纳滤膜表面呈现纳米条纹状结构。将其用于亚甲基蓝(MB)染料/无机盐分离,与未添加UiO-66-NH_(2)的纯PPTA纳滤膜相比,PPTA杂化复合纳滤膜对MB截留率高达98.2%,渗透通量19.79L/m^(2)·h·MPa,表现出优良的渗透/分离性能。

对位芳纶纳米纤维气凝胶的制备及其应用研究进展

气凝胶通常是指内部充满气体介质,外部为固体骨架,空间呈三维网络结构且由纳米聚合物链组成的多孔材料,由于其超低的密度、超高的孔隙率、超大的孔体积和超高比表面积等结构特点使气凝胶在催化、储能、环保、保温等领域得到了广泛的应用。对位芳纶纳米纤维(ANFs)是近年来开发的一种新型高分子纳米纤维材料,它既保留了宏观对位芳纶纤维的结构特性与优异的机械性能和热稳定性,同时,其独特的纳米尺度形态又赋予其新颖的物理化学特性,使其成为构建高性能复合材料极具潜力的“增强构筑单元”,将对位芳纶以纳米纤维的形式制成气凝胶材料,有望拓宽对位芳纶下游产品的应用范围。系统介绍了ANFs气凝胶的发展以及特性,归纳了ANFs气凝胶的主要制备方法,介绍了ANFs气凝胶在隔热材料、复合增强材料、吸附过滤等方面的应用,并对ANFs未来发展可能面临的挑战进行了展望。