Un gruppo di ricerca guidato dal prof. Wan Yinhua dell'Istituto di ingegneria dei processi (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze ha sviluppato una nuova membrana di nanofiltrazione (NF) resistente agli acidi altamente permeabile per un efficiente trattamento delle acque reflue acide.

Lo studio è stato pubblicato su Giornale di ingegneria chimica il 14 agosto.

NF è una tecnologia di separazione a risparmio energetico e rispettosa dell'ambiente per il trattamento delle acque reflue industriali. Però, la maggior parte delle membrane NF in poliammide disponibili in commercio mostra una bassa stabilità in soluzioni fortemente acide a causa dell'idrolisi del legame ammidico.

In questo studio, i ricercatori hanno preparato una membrana NF resistente agli acidi con proprietà dello strato di separazione sintonizzabili basate su una semplice attivazione della superficie assistita, processo di polimerizzazione interfacciale multi-fase (IP).

Nella strategia, un nuovo monomero acquoso a basso costo (3-amminobenzensolfonammide, ABSA) è stato utilizzato per reagire con il cloruro di trimesoile (TMC) per preparare uno strato intermedio di poli(ammide-solfonammide) (PASA), seguita dall'attivazione della superficie, e infine sull'intercalare è stato costruito uno strato superiore PASA privo di difetti.

La struttura stabile sulfamidico dell'ABSA potrebbe prevenire l'attacco diretto dell'acido. È importante sottolineare che con l'aumento degli strati PASA impilati, la membrana ha mostrato una migliore continuità e una maggiore selettività, principalmente perché la maggiore quantità di monomeri potrebbe accelerare il processo IP e inibire l'eccessiva reazione tra ABSA e TMC.

interessante, a causa dell'idrolisi dello strato di PASA nascente durante il processo di attivazione superficiale, lo strato intermedio PASA attivato ha mostrato un aumento dell'idrofilia superficiale, morbidezza ed elettronegatività, che potrebbe promuovere le successive reazioni IP per formare uno strato di separazione privo di difetti con maggiore permeabilità e rigetto del sale.

Beneficiando del forte effetto di esclusione delle dimensioni, la membrana ha mostrato un rifiuto del colorante desiderabile in condizioni acide nonché un'efficienza di decolorazione accettabile delle acque reflue di eluizione della resina reale. Inoltre, ha anche mostrato un'eccellente resistenza agli acidi, nonché prestazioni antivegetative soddisfacenti e stabilità a lungo termine.

"Questo lavoro fornisce una strategia a basso costo per aumentare la permeabilità e la capacità antivegetativa della membrana NF resistente agli acidi. Promette di essere applicato nel trattamento delle acque reflue acide nelle industrie tessili e di trasformazione alimentare, " ha affermato il Prof. Luo Jianquan dell'IPE, il corrispondente autore dello studio.