膜基聚乙烯亚胺吸附剂深度脱除废水中重金属离子取得新进展-精细化工重点实验室
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膜基聚乙烯亚胺吸附剂深度脱除废水中重金属离子取得新进展

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  亲和吸附和反渗透截留是深度脱除废水中重金属离子的主要途径。亲和吸附以水溶性功能聚合物为吸附剂,聚合物与水体的分离难度大,流程复杂。反渗透通过高压下的选择渗透实现分离,投资大、能耗高。建立流程简单、操作成本低的重金属离子深度脱除技术,具有重要的现实意义。近期,贺高红教授团队在该领域取得重要研究进展。

聚乙烯亚胺是常用于重金属离子吸附的水溶性功能聚合物。贺高红团队结合吸附与膜分离的特点,以高比表面积的多孔膜为基质,接枝固载聚乙烯亚胺作为重金属离子的吸附位点,并在膜表层交联形成相对致密的颗粒截留层,构建出能够直接处理含固废水的膜基聚乙烯亚胺吸附剂,实现工业废水的深度净化。由于膜基吸附剂中胺基在水相中的充分暴露(20.03 m2/g),以及膜孔这一受限空间中极薄的传质边界层(重金属离子扩散距离小于0.3 μm),膜基聚乙烯亚胺吸附剂展现出良好的吸附容量(Co2+:51.0 mg/g)和水净化速率(0.04~0.08MPa跨膜条件下110 L/m2/h),同时悬浮颗粒脱除率达到98.5%。与传统吸附模式相比,膜基聚乙烯亚胺吸附剂可以原位再生,流程简单;与反渗透相比,膜基聚乙烯亚胺吸附剂的能耗节省90 %以上。总体上,膜基聚乙烯亚胺吸附剂为深度净化废水中重金属离子提供了一条高效低成本途径(AIChE J. 2017, 63, 4541-4548).以上相关成果主要由阮雪华副教授和徐燕硕士研究生完成,得到了国家自然科学基金、长江学者计划和大连理工大学的资助和支持。

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