在膜材料物理改性中,共混改性以其操作简便、改善效果突出等而备受青睐,尤其是有机/无机共混制备MMM 膜材料,综合了有机、无机膜的优点,已成为膜分离技术发展的重要方向之一。其中制备MMM 膜材料的无机材料主要包括沸石纳米粒子和碳纳米管。报道显示,沸石纳米粒子的亲水性能良好(接触角<5°),孔径尺寸合适 (0.4nm),且带负电荷的孔道能高度排斥阴离子。具有一维中空管状结构的碳纳米管,因其拥有比表面高、孔径分布可控且内表面结构光滑等优点,使其在流体通过时的吸附力及摩擦力得以大幅下降,进而可显著提高水通量。另外,碳纳米管孔道入口处的负电荷基团还可实现水溶液中不同盐离子的选择性输运,如在静电力的作用下,负电荷基团对负离子的最大截留率高达98%。2010年报道的碳纳米管与有机高聚物共混制备的MMM 材料,其中0.8nm 的碳纳米管可以完全拒绝盐,并且提供至少4 倍的水通量改善。此外,该研究还得出结论,下一代CNT 膜在通量上,预计将有更进一步的突破。当然,该领域还需要做更多的工作,如发展高效的合成方法,以调整阵列的单壁碳纳米管与亚纳米直径及更有效的盐排斥反应。
膜材料物理改性
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