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In-situ growth of double-layered polyaniline composite membrane for organic solvent nanofiltration

聚苯胺 苯胺 化学工程 纳滤 聚合 材料科学 界面聚合 复合数 溶剂 聚合物 相位反转 高分子化学 化学 原位聚合 复合材料 有机化学 单体 工程类 生物化学
作者
Pengpeng He,Song Zhao,Chenyue Mao,Ying Wang,Guangqing Ma,Zhi Wang,Jixiao Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:420: 129338-129338 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.129338
摘要

The trade-off between permeability and rejection limits the widespread application of organic solvent nanofiltration (OSN) membrane. As a promising membrane materials, polyaniline (PANI) has drawn increasing attention owing to its easy synthesis and excellent chemical stability. Nowadays, the reported PANI-based OSN membranes were fabricated by phase inversion process together with chemical crosslinking treatment. In this work, a novel double-layered polyaniline (PANI) composite OSN membrane was firstly developed through in-situ polymerization of aniline onto hydrolyzed polyacrylonitrile (HPAN) porous substrate. The separation performances of PANI/HPAN composite membrane were optimized by varying aniline concentration, polymerization time and oxidant:aniline ratio. The double-layered PANI/HPAN composite membrane prepared with 0.2 M aniline, 1 h polymerization and 1:4 oxidant:aniline ratio displayed ethanol permeance of 14.9 L∙m−2∙h−1∙bar−1 and rose bengal rejection of 98.1%. The membrane performance with the solvents including methanol, isopropanol, 1-butanol, acetone, n-hexane, and toluene were also tested, showing a molecular weight cut-off (MWCO) of 500 ∼ 600 g∙mol−1. In addition, the double-layered PANI/HPAN composite membrane maintained excellent and stable performance under strong acid soaking, ultrasonic vibration and continuous filtration
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