随着工业的快速发展,大量被有机物污染的水被排放到环境中,包括分散的油类及有机溶剂,和溶解的抗生素及染料等,对生态系统和人类健康带来了巨大的风险。与传统的吸附、蒸馏等方法相比,具有特殊润湿性质的膜因为膜分离技术的低能耗与高效率引发了科研人员的广泛关注。然而低成本并大规模地制造可用于不同复杂污水处理情景的超润湿分离膜仍然是一个挑战。

图1. 通过ZIP法制备三种超亲水水处理膜

图2:ZIP制备膜的照片和扫描电子显微镜(SEM)图像

图3:ZIP制备膜的表面润湿性质以及耐磨性能

图4:ZIP制备膜在净化油/水混合物和纳米尺度的水包油乳液中的分离性能

图5:Porous-PAM-ZnO膜对水中分散和溶解污染物的同时去除性能
这项研究阐明了一种具有成本低廉、可放大和可持续性的分离膜制备方法,具有在各种水处理场景中的潜在适用性。这种多功能策略可以扩展到包括更广泛的半导体纳米颗粒、单体和基底,为可持续水处理应用的超润湿和光催化膜的规模化生产提供了思路。以上的研究成果以“Versatile and efficient photopolymerization approach to zinc oxide-composed dual functional membranes for sustainable water treatment”为题发表在Matter期刊,德州农工大学李臣轩博士为该论文第一作者。
该工作是团队关于高分子吸附及分离材料的进展之一。在过去的几年中,团队设计了一系列简单易行的多孔高分子材料的合成方法,并用于甲烷吸附(ACS Materials Lett. 2020, 2, 49-54),溶液小分子吸附(Mater. Chem. Front. 2018, 2, 396-401),有机溶剂纳滤(J. Mater. Chem. A 2020, 8, 15891-15899),BTEX气体吸附与探测(Mater. Today Chem. 2022, 24, 100915)。同时,团队制备了基于四角针状氧化锌引发光聚合的超疏水/超亲油涂层用于不互溶的液液分离(Mater. Horiz. 2022, 9, 452–461)。
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S259023852300646X
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