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Fabrication of oppositely charged thin-film composite polyamide membranes with tunable nanofiltration performance by using a piperazine derivative

纳滤 界面聚合 哌嗪 聚酰胺 单体 化学工程 胺气处理 薄膜复合膜 化学 氯化物 聚合物 材料科学 高分子化学 反渗透 有机化学 复合材料 工程类 生物化学
作者
Lin Wang,Yakai Lin,Yuanhui Tang,Dan Ren,Xiao‐Lin Wang
出处
期刊:Journal of Membrane Science [Elsevier BV]
卷期号:634: 119405-119405 被引量:51
标识
DOI:10.1016/j.memsci.2021.119405
摘要

A piperazine derivative, N-aminoethyl piperazine (AEP) was utilized as the amine monomer to react with trimesoyl chloride (TMC) and to fabricate thin-film composite nanofiltration membranes via interfacial polymerization. Interestingly, AEP-TMC membranes with the oppositely charged surface have been obtained by simply regulating the mole ratio of AEP to TMC and the oppositely charged membranes performed quite different separation capabilities toward differently charged salts and dyes. For instance, the positively charged membrane (AEP/TMC = 240) presented a salt rejection in this order: MgCl2>MgSO4>Na2SO4>NaCl while the rejection order changed to: Na2SO4>MgSO4>MgCl2> NaCl for the membrane (AEP/TMC = 15) with a negatively charged surface. Meanwhile, the membranes also showed good water permeabilities (8.18 L m−2 h−1∙bar−1 for AEP/TMC = 15 and 7.78 L m−2 h−1∙bar−1 for AEP/TMC = 240). Besides, promising stabilities of the obtained AEP-TMC membranes were also confirmed via a 30-h continuous test with salt solutions and a 27-h cycled test with dye solutions. Considering the tunable surface and nanofiltration performance, together with the quite large commercially available resource of AEP, the resultant AEP-TMC TFC membrane presents great potential in further practical applications towards different charged components.
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