Onlangs, een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Wan Yinhua van het Institute of Process Engineering (IPE) van de Chinese Academie van Wetenschappen ontwikkelde een nieuwe gerichte modificatiestrategie om de scheidingsselectiviteit van polyamide NF-membranen te verbeteren. De studie is gepubliceerd in Journal of Membrane Science op 10 maart.

De lage selectiviteit van commerciële nanofiltratie (NF) membranen voor monosachariden en monovalente zouten is voornamelijk te wijten aan de niet-uniforme poriegrootteverdeling en sterke elektronegativiteit. Gerichte modificatie kan de poriegrootteverdeling en elektronegativiteit van polyamide NF-membranen reguleren, en zo de scheidingsselectiviteit te verbeteren.

In de strategie, carboxylgroepen (-COOH) op het oppervlak worden geactiveerd door N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide (EDC) en N-Hydroxysuccinimide (NHS), en vervolgens geënt op monomeer of polymeer met aminogroepen (-NH ₂ ) voor een nauwkeurigere scheiding.

De nieuwe gerichte modificatiestrategie verminderde de effectieve gemiddelde poriegrootte terwijl de porositeit van het NF-membraan behouden bleef, door poriesegmentatie. Dit resulteerde in een opmerkelijke verbetering van de afstoting van glucose/fructose (van 67,96% naar 84,14%) en scheidingsfactor (van 2,20 naar 6,78), met slechts een permeabiliteitsverlies van 4,70%.

"Het resultaat van dit werk verbetert niet alleen de scheidingsefficiëntie van kleine organische en anorganische zouten door NF, maar biedt ook een nieuw perspectief bij het reguleren van de poriegrootteverdeling en oppervlaktelading van NF-membranen voor het nauwkeurig scheiden van kleine moleculen, " zei Prof. Luo Jianquan van IPE, de corresponderende auteur van de studie.

Het gemodificeerde membraan behield ook de scheidingsprestaties bij kruisstroomfiltratie en na alkalische reiniging, die beter presteerde dan het ongerepte NF-membraan en die gemodificeerd door uniforme coating en eenvoudige fysieke adsorptie.