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基于静电纺丝纳米纤维制备耐有机溶剂纳滤膜方向取得进展

有机溶剂在化工分离、精细化工产品的有机合成、药物有效成分的提取以及高附加值产品的分离纯化等诸多过程中均有广泛应用。分离回收这些有机溶剂传统采用的蒸馏、萃取等方法存在着诸如能耗较高、溶剂损耗大等弊端,高分子耐溶剂纳滤膜由于具有分离精度高、可操作性强等优势成为研究热点。然而高分子纳滤仍然存在一些瓶颈限制了其应用,如①高分子材料的抗溶剂性较差,易在溶剂中发生溶胀或溶解;②传统相转化膜结构致密,膜阻力较高,导致传统耐溶剂复合膜的溶剂通量普遍较低等。

日前,南京工业大学膜科学技术研究所孙世鹏教授团队研发出一种新型耐溶剂纳米纤维复合膜。实验室基于高压溶液静电纺丝法制备支撑层,①通过化学交联法在聚合物链间形成稳定的交联结构以及在极性溶剂中的化学稳定性;②通过采用静电纺丝纳米纤维基膜,利用其孔隙率高,孔道弯曲率低的特点降低基膜传质阻力,且纳米纤维膜相对于传统非对称基膜而言具有非常良好的机械强度。

该研究成果作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry A杂志上(J. Mater. Chem. A, 2018,6, 15047-15056.)。本项目依托于材料化学国家重点实验室,国家特种分离膜工程技术研究中心,由国家青年千人计划、国家自然科学基金等多项基金资助。博士生陆天丹为文章的第一作者;孙世鹏教授和Cher Hon Lau博士为共同通讯作者。