基于多組分反應一步法多功能接枝制備抗污染抗菌反滲透復合膜
2017-01-11 來源：中國聚合物網
日前，天津工業大學程博聞、張宇峰教授帶領的反滲透膜研究團隊在抗菌抗污染反滲透膜制備技術方面取得突破。這種膜可以有效抑制水中的有機物、無機鹽以及微生物污染，抑菌率高達98%以上。相關論文近日發表在國際材料領域著名化學期刊Journal of Materials Chemistry A（影響因子：8.262）上，第一作者是博士生潘贏，通訊作者是孟建強教授。
這種方法既擴大了污染物的抑制范圍，同時簡化了反應步驟和條件。修飾后的RO復合膜在過濾BSA和高硬度無機鹽水溶液時，滲透通量衰減率遠遠低于原膜，短時間清洗后恢復率也顯著提高，除此之外，在與細菌培養時，細菌濃度較原膜明顯減少，抑菌率高達98%以上。與目前文獻中常規的一步反應只能完成單一組份修飾的方法相比，操作簡便，條件溫和，兼顧高效性和經濟性的優勢。
該工作得到國家973計劃(2014CB660813)和國家自然科學基金(21274108) 的大力支持。
論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta05746b#!divAbstract
圖片來源：分離膜與膜過程國家重點實驗室
面對日益嚴峻的水資源緊缺現狀，反滲透（RO）已成為主流的水處理技術。然而，膜污染一直是影響反滲透技術進一步發展以及制約其運營成本的一大障礙。針對上述問題，孟建強教授課題組嘗試通過多組分反應在RO膜表面進行多功能修飾，一步反應同時將抗污染成分和抗菌成分引入膜表面，有效抑制有機污染、無機鹽污染和生物污染，制備抗菌抗污染的反滲透膜。他們以商品化的芳香聚酰胺族（PA）RO復合膜為研究對象，利用其表面含有大量羧基這一結構特點，在其表面進行Ugi-4CR（烏吉四組分反應）：以RO膜作為羧基組分；親水性大分子醛基化聚乙二醇單甲醚（CHO-MPEG）作為醛基組分；帶有端氨基的抗菌劑三（2-氨乙基）胺（TAEA）或磺胺甲惡唑（SMZ）作為氨基組分；廉價的異氰基乙酸甲酯作為異氰組分。在室溫條件下，以甲醇為溶劑，將等物質的量的其他三組分與RO膜反應，一步反應同時在膜表面接枝親水性分子和抗菌劑，可以有效抑制水中的有機物、無機鹽以及微生物污染。這種方法既擴大了污染物的抑制范圍，同時簡化了反應步驟和條件。修飾后的RO復合膜在過濾BSA和高硬度無機鹽水溶液時，滲透通量衰減率遠遠低于原膜，短時間清洗后恢復率也顯著提高，除此之外，在與細菌培養時，細菌濃度較原膜明顯減少，抑菌率高達98%以上。與目前文獻中常規的一步反應只能完成單一組份修飾的方法相比，操作簡便，條件溫和，兼顧高效性和經濟性的優勢。
該工作得到國家973計劃(2014CB660813)和國家自然科學基金(21274108) 的大力支持。
論文鏈接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ta/c6ta05746b#!divAbstract
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（責任編輯：xu）
