view in publisher's site

Fabrication of highly permeable PVDF loose nanofiltration composite membranes for the effective separation of dye/salt mixtures

Highlights•Novel NF membrane was prepared by blending and interfacial polymerisation.•Membranes with uniform microstructures were achieved by tuning the miscibility.•A loose surface structure was constructed by the SMA reaction with PEI and TEA.•The membrane has ten-times higher permeability than traditional NF membrane.•The membrane shows an excellent selectivity of dye/salt and antifouling effect.AbstractThe separation of dyes and salts is very challenging in regards to treating high salinity textile wastewater. To effectively dispose dye/salt mixtures, it has become urgent to develop highly permeable and antifouling nanofiltration membranes. Herein, a novel loose nanofiltration membrane was fabricated by combining blending with interfacial polymerisation. Polyvinylidene fluoride (PVDF)/styrene-maleic anhydride (SMA) copolymer membranes with uniform microstructures were achieved via phase inversion by controlling the miscibility. Numerous carboxyl groups were gathered on the surface due to the amphiphilic SMA segregation during the membrane formation. Carboxylated carbon nanotubes (CNT-COOH) were used to further tune the membrane microstructures and promote the carboxyl groups segregation onto the surface. Ultimately, polyethylenimine (PEI) and triethanolamine (TEA) were co-deposited on the membrane surface by the amidation reaction and hydrogen bonding to form a loose structure. The optimized membrane exhibited high dye rejections to Congo red (99.9%), methyl blue (96.7%), acid fuchsin (96.1%), and low salt rejections to NaCl (1.7%), MgCl2 (4.5%), MgSO4 (1.2%). Significantly, it possessed a permeate flux of up to 251.6 L/m2·h·bar during the dye/salt mixtures filtration. Moreover, the optimized membrane also performed excellent antifouling properties toward proteins and dyes. Overall, this work provides a promising loose nanofiltration membrane for textile wastewater treatment.Graphical abstractDownload : Download high-res image (332KB)Download : Download full-size image

ساخت غشای نانوفیلتراسیون بسیار نفوذپذیر PVDF برای جداسازی موثر مخلوط‌های رنگزا / نمک

نقاط برجسته غشای NF ناول با مخلوط کردن و پلیمریزاسیون سطحی تهیه شد. غشا با ریز ساختارهای یکنواخت از طریق تنظیم امتزاج پذیری به دست می‌آید. یک ساختار سطحی سست با واکنش SMA با جزیره پرنس ادوارد و TEA ساخته شد. غشا ۱۰ برابر بیشتر از غشای NF نفوذ پذیری دارد. غشا گزینش پذیری عالی رنگ / نمک و اثر ضد رسوب را نشان می‌دهد. نژاد آبی جداسازی رنگ‌ها و نمک‌ها با توجه به تصفیه فاضلاب نساجی با شوری بالا بسیار چالش برانگیز است. برای دفع موثر مخلوط‌های رنگزا / نمک، توسعه غشاهای نانوفیلتراسیون بسیار نفوذپذیر و ضد رسوب ضروری است. هالین، یک غشای نانوفیلتراسیون سست جدید، با ترکیب با پلیمریزاسیون سطحی ساخته شد. غشاهای کوپلیمر پلی وینیلیدین فلورید (PVDF)/ استیرن - مالئیک انیدرید (SMA)با ریز ساختارهای یکنواخت از طریق وارونگی فاز با کنترل امتزاج پذیری بدست آمدند. تعداد زیادی از گروه‌های کربوکسیل در سطح به خاطر تفکیک SMA ی آمفی فیلیک در طول تشکیل غشا جمع شدند. نانولوله های کربنی کربوکسیله (CNT - COOH)برای تنظیم بیشتر ریز ساختارهای غشا و افزایش تفکیک گروه‌های کربوکسیل بر روی سطح مورد استفاده قرار گرفتند. در نهایت، پلی‌اتیلن ایمین (جزیره پرنس ادوارد)و تری اتانول آمین (TEA)با واکنش آمین دار کردن و پیوند هیدروژنی روی سطح غشا رسوب کردند تا یک ساختار سست را تشکیل دهند. غشا بهینه‌شده عدم پذیرش رنگ بالا به رنگ قرمز کنگو (۹۹.۹ %)، متیل بلو (۹۶.۷ %)، اسید فوچین (۹۶.۱ %)، و عدم پذیرش نمک پایین به NaCl (۱.۷ %)، MgCl [ ۲ ] (۴.۵ %)، MgSO۴ (۱.۲ %)را نشان داد. به طور قابل‌توجهی، دارای یک شار تراوه تا ۲۵۱.۶ لیتر بر متر مربع بر ساعت در طول تصفیه مخلوط رنگزا / نمک بود. علاوه بر این، غشا بهینه‌شده نیز خواص ضد رسوب کنندگی عالی را نسبت به پروتئین‌ها و رنگ‌ها انجام داد. به طور کلی، این کار یک غشا نانوفیلتراسیون ضعیف و امید بخش برای تصفیه فاضلاب نساجی فراهم می‌کند.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
  • مقاله Filtration and Separation
  • ترجمه مقاله Filtration and Separation
  • مقاله تصفیه و جداسازی
  • ترجمه مقاله تصفیه و جداسازی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.