Zoals veel chemici weten, heeft het membraandestillatieproces (MD) steeds meer populariteit en aandacht gekregen voor zoutbehandeling, vooral vanwege de extreem hoge zoutafstoting (de theoretische waarde tot 100%). In MD dient het hydrofobe membraan als een kern en een belangrijk onderdeel van het realiseren van tweefasenscheiding. Het bestaande fenomeen van membraanbevochtiging beperkt echter altijd de langdurige stabiele werking en scheidingsefficiëntie.

Zhaoliang Cui, een professor van het College of Chemical Engineering van Nanjing Tech University, en collega's hebben een veelbelovende oplossing gevonden om dit probleem op te lossen door een hydrofoob poly(vinlideenfluoride-co-hexafluorpropyleen) (PVDF-HFP) copolymeermembraan te bereiden om het oppervlak te verbeteren hydrofobiciteit. Hun studie werd online gepubliceerd in Frontiers of Chemical Science and Engineering op 28 maart 2022.

In deze studie werd één hydrofoob gefluoreerd polymeermateriaal, PVDF-HFP, gekozen als het membraanmateriaal om een ​​poreus membraan te bereiden voor membraandestillatietoepassing. De thermisch geïnduceerde fasescheidingsmethode (TIPS) werd gebruikt om het membraan te bereiden, wat een gebruikelijke fabricagemethode is. Om de schade door vervluchtiging van gebruikt oplosmiddel bij hoge temperatuur tijdens het TIPS-proces te verminderen, werd het groene en milieuvriendelijke verdunningsmiddel acetyltributylcitraat (ATBC) gebruikt.

Volgens het fasediagram van het PVDF-HFP/ATBC-systeem was er een breed vloeistof-vloeistoffasegebied in het bereik van bereide polymeerconcentraties (25-40 gew.%), wat aangeeft dat een vloeistof-vloeistoffasescheiding optreedt. Als resultaat kan een uiteindelijke bi-continue structuur worden verkregen. De porieconnectiviteit, permeabiliteit en mechanische eigenschappen van een dergelijke structuur zullen de massaoverdracht tijdens het scheidingsproces ten goede komen. De oppervlaktecontacthoek, porositeit, treksterkte en rek bij breuk van de voorbereide membranen in deze studie waren tot 123,87 ^o , respectievelijk 60,43%, 5,89 MPa en 396,85%.

Vervolgens werden de bereide PVDF-HFP-membranen toegepast in het membraandestillatieproces waarbij 3,5 gew.% NaCl-zoutoplossing werd behandeld. Ten eerste werden de prestaties van de basisontzouting getest bij verschillende voedingstemperaturen, waaruit bleek dat de permeaatflux evenredig bleef met de voedingstemperatuur. Dit is in overeenstemming met de algemene kennis. Bovendien had het voorbereide membraan gedurende een langere testperiode een stabiele membraandestillatieflux en was het niet bevochtigd (de gepermeeerde geleidbaarheid was altijd ongeveer 2-3 mS·cm ⁻¹ ). Dit zijn allemaal spannende en bevredigende resultaten.

Cui en zijn team zullen hun onderzoek naar de voorbereiding van hydrofobe of superhydrofobe membranen voor membraandestillatietoepassingen voortzetten. Ze hopen voldoende functionele hydrofobe membranen te maken om het uiteindelijke doel te bereiken van nul vloeibare lozing van verspilde zoutoplossing om de industriële grondstoffen en waterbronnen te kunnen recyclen. + Verder verkennen

Pervaporatiemembranen zijn veelbelovend voor het terugwinnen van alkalisch afvalwater