記者從南京理工大學(xué)獲悉，該校環(huán)境與生物工程學(xué)院張軒教授團(tuán)隊(duì)研制出新型聚酯反滲透膜，克服了主流商用聚酰胺反滲透膜的多項(xiàng)原生缺陷，為下一代海水淡化技術(shù)提供了新方案。相關(guān)成果近日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。
據(jù)張軒介紹，反滲透膜是海水淡化設(shè)施的關(guān)鍵裝備，目前主流商用反滲透膜主要基于聚酰胺材料，美國、日本等國的幾家公司占據(jù)了全球市場大部分份額。
“盡管聚酰胺材料的過濾性能已經(jīng)很好，但工程應(yīng)用中仍有不足之處?！睆堒幐嬖V記者，以耐氯性為例，海水在預(yù)處理環(huán)節(jié)需要加氯消毒，但含氯消毒劑會對聚酰胺膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)造成不可逆的損傷，甚至直接將其降解，所以海水加氯消毒后必須進(jìn)行脫氯處理，方可進(jìn)入反滲透過濾環(huán)節(jié)。
張軒團(tuán)隊(duì)自2014年開始研究新型反滲透膜材料，他們著眼于改良膜材料的化學(xué)耐受度，解析了傳統(tǒng)聚酰胺膜是如何在活性氯攻擊下降解的。
“最初我們試圖對聚酰胺材料進(jìn)行一些改進(jìn)，但后來研究發(fā)現(xiàn)，聚酰胺的原生缺陷導(dǎo)致其無法耐受活性氯，必須另起爐灶，從頭開始。”張軒說，團(tuán)隊(duì)最終將目標(biāo)鎖定在聚酯材料上，開展了一系列技術(shù)創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出一種新型聚酯反滲透膜。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，新型聚酯膜在耐氯性等指標(biāo)上的表現(xiàn)顯著優(yōu)于主流商用聚酰胺膜，其中一級滲透脫硼率近93%。由于新型聚酯膜沿用了商用聚酰胺膜的生產(chǎn)工藝，具備轉(zhuǎn)入規(guī)模化生產(chǎn)的可行性，相關(guān)技術(shù)目前已獲國家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。
《科學(xué)》期刊審稿人評價(jià)，這可能是第一種能夠媲美甚至超過聚酰胺反滲透膜的聚酯膜，是反滲透膜研究領(lǐng)域的里程碑式進(jìn)展。
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