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化学工业与工程2025年第06期:羧甲基壳聚糖抗污染中空纤维膜用于油水分离

来源:期刊VIP网 时间:


作者:冯子墨;吴洪;张润楠;王辉;成丽娟;姜忠义;

单位:天津大学化工学院;天津大学浙江研究院;

摘要:通过氢键强化反应表面偏析原位构建中空纤维膜,在铸膜液中添加聚偏氟乙烯(PVDF)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP),将羧甲基壳聚糖(CMC)加入凝固浴。非溶剂诱导相分离(NIPS)的过程中,羧甲基壳聚糖重复单元中存在大量羟基,与PVP酰胺键中的C O之间存在氢键,因此可在膜表面原位形成亲水交联网络。交联网络可通过氢键相互作用吸引水分子,构建牢固水化层,强化“污染抵御机制”,提升膜的抗污染性能。与原始PVDF/PVP相比,优化的中空纤维膜展现出更高的纯水通量(5.46 L·m~(-2)·h~(-1)·kPa~(-1)),通量衰减率(DR_t)仅为8.36%。该中空纤维膜处理油水乳化液渗透通量达到5.00 L·m~(-2)·h~(-1)·kPa~(-1),通量恢复率(FRR)达到93.34%,展现出较高的抗污染性能。相比于现有文献报道,所制备的中空纤维膜在保持较高通量恢复率的基础上展现出更高的水渗透通量。此外,羧甲基壳聚糖具有市售易得且成本低廉的特点,显著提升了羧甲基壳聚糖改性中空纤维膜在油水分离领域的应用前景。

关键词:油水分离;;中空纤维膜;;羧甲基壳聚糖;;抗污染;;高通量