Tổng hợp màng thẩm thấu ngược gốc polyamide để xử lý nước mặn
12 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2024.226-230Từ khóa:
Thẩm thấu ngược; Màng polyamide; Điều kiện tổng hợp; Hình thái bề mặt; Loại bỏ muối.Tóm tắt
Công nghệ thẩm thấu ngược (RO) là một phương pháp được sử dụng rộng rãi để chuyển đổi nước biển thành nước ngọt, nổi bật với hiệu suất cao và nhiều ứng dụng khác nhau. Nghiên cứu này tập trung vào việc tối ưu hóa các điều kiện tổng hợp màng polyamide (PA), bao gồm nồng độ của m-phenylenediamine (MPD) và trimesoyl chloride (TMC), lựa chọn dung môi, thời gian ngâm và thời gian phản ứng. Phân tích FTIR và SEM đã xác nhận thành công trong việc tổng hợp lớp PA và cho thấy hình thái bề mặt của màng bị ảnh hưởng đáng kể bởi các điều kiện tổng hợp. Các thử nghiệm cơ học cho thấy màng được tối ưu hóa đạt được độ bền kéo cao (41,18 MPa) và độ giãn dài khi đứt thấp (11,69%), cho thấy một vật liệu vừa chắc chắn vừa có độ giòn nhất định. Nghiên cứu xác định các điều kiện tối ưu bao gồm nồng độ phần trăm khối lượng của MPD là 1% và TMC là 0,1%, sử dụng hexane làm dung môi, thời gian ngâm là 2 phút và thời gian phản ứng là 60 giây, đạt được khả năng loại bỏ muối tối đa là 86,45%. Những phát hiện này rất quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của màng RO và đáp ứng nhu cầu toàn cầu về nước sạch.
Tài liệu tham khảo
[1]. S. K. Patel et al., "The relative insignificance of advanced materials in enhancing the energy efficiency of desalination technologies," Energy & Environmental Science, vol. 13, no. 6, pp. 1694-1710, (2020). DOI: https://doi.org/10.1039/D0EE00341G
[2]. W. Xie et. al., "Polyamide interfacial composite membranes prepared from m-phenylene diamine, trimesoyl chloride and a new disulfonated diamine," J. of Membrane Science, vol. 403, pp. 152-161, (2012). DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.02.038
[3]. R. J. Petersen, "Composite reverse osmosis and nanofiltration membranes," Journal of membrane science, vol. 83, no. 1, pp. 81-150, (1993). DOI: https://doi.org/10.1016/0376-7388(93)80014-O
[4]. M. Namvar-Mahboub and M. Pakizeh, "Optimization of preparation conditions of polyamide thin film composite membrane for organic solvent nanofiltration," Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 31, pp. 327-337, (2014). DOI: https://doi.org/10.1007/s11814-013-0213-6
[5]. K. P. Lee, T. C. Arnot, and D. Mattia, "A review of reverse osmosis membrane materials for desalination—Development to date and future potential," Journal of Membrane Science, vol. 370, no. 1-2, pp. 1-22, (2011). DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2010.12.036
[6]. H. Guo, X. Tang, G. Ganschow, and G. V. Korshin, "Differential ATR FTIR spectroscopy of membrane fouling: Contributions of the substrate/fouling films and correlations with transmembrane pressure," Water Research, vol. 161, pp. 27-34, (2019). DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.05.086
[7]. C. Y. Lai et al., "Investigation of the dispersion of nanoclays into PVDF for enhancement of physical membrane properties," Desalination and Water Treatment, vol. 34, no. 1-3, pp. 251-256, (2011). DOI: https://doi.org/10.5004/dwt.2011.2888
[8]. F. G. Alabtah, A. Alkhouzaam, and M. Khraisheh, "New insights into the mechanical behavior of thin-film composite polymeric membranes," Polymers, vol. 14, no. 21, p. 4657, (2022). DOI: https://doi.org/10.3390/polym14214657
[9]. M. Ashraf et al., "Synthetic polymer composite membrane for the desalination of saline water," Desalination and Water Treatment, vol. 51, no. 16-18, pp. 3650-3661, (2013). DOI: https://doi.org/10.1080/19443994.2012.751152
[10]. H. Zhu, B. Yuan, and Y. Li, "Preparation and Desalination of Semi-Aromatic Polyamide Reverse Osmosis Membranes (ROMs)," Polymers, vol. 15, no. 7, p. 1683, (2023). DOI: https://doi.org/10.3390/polym15071683
[11]. W. Choi et al., "Thin film composite reverse osmosis membranes prepared via layered interfacial polymerization," Journal of Membrane Science, vol. 527, pp. 121-128, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.memsci.2016.12.066
[12]. H. Meng, B. Gong, T. Geng, and C. Li, "Thinning of reverse osmosis membranes by ionic liquids," Applied surface science, vol. 292, pp. 638-644, (2014). DOI: https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.12.025
