【所屬領(lǐng)域】
能源環(huán)保
【技術(shù)背景】
納濾是一種介于超濾和反滲透之間的膜過濾技術(shù)，可以高效截留水中的多價(jià)鹽和有機(jī)污染物，也能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)物的分離與截留，其中納濾膜是關(guān)鍵。耐溶劑納濾膜可分離醇類、酯類、烷烴、芳烴、酮類、鹵代烴類、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑，除了能夠?qū)崿F(xiàn)分離、回收等目的外，還能夠進(jìn)行提純、濃縮、凈化、脫蠟、分餾等操作，可應(yīng)用范圍極為廣泛。水處理納濾膜可以用于去除地表水的有機(jī)物和色度，脫除地下水的硬度，部分去除溶解性鹽，濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質(zhì)等，目前已被廣泛的應(yīng)用于污水處理，資源回收、飲用水生產(chǎn)（包括直飲機(jī)）等領(lǐng)域。
【痛點(diǎn)問題】
目前商用耐有機(jī)溶劑納濾膜在保證截留的同時(shí)通量偏低，例如，德國贏創(chuàng)生產(chǎn)的DuraMen150耐有機(jī)溶劑納濾膜的乙醇通量只有0.06 L m-2 h-1 bar-1；Membrane Extraction Technology公司生產(chǎn)的 Starmen122, Starmen 240的乙醇通量只有0.1 L m-2 h-1 bar-1。
【成果介紹】
針對(duì)目前商業(yè)化的耐有機(jī)溶劑納濾膜通量低，不耐強(qiáng)極性質(zhì)子溶劑的問題，本成果提供了一種高通量耐強(qiáng)極性溶劑、耐酸堿的有機(jī)溶劑納濾膜，其溶劑通量高于德國贏創(chuàng)公司DuraMem和PuraMem兩款膜通量的1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。相對(duì)陶氏NF270和NF90具有較大的優(yōu)勢，研發(fā)的納濾膜的純水通量是NF90的1.7倍。自主研發(fā)的納濾膜的制備方法和常規(guī)工業(yè)制備方法類似，工藝成熟，目前產(chǎn)品的制備處于中試階段，已采用工業(yè)刮膜機(jī)生產(chǎn)得到一定數(shù)量的膜產(chǎn)品，該膜的商業(yè)化有望替代贏創(chuàng)公司的DuraMem、PuraMem，陶氏的NF90、NF270，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)耐有機(jī)溶劑納濾膜和水處理膜在產(chǎn)業(yè)化上的突破。
【痛點(diǎn)問題】
目前商用耐有機(jī)溶劑納濾膜在保證截留的同時(shí)通量偏低，例如，德國贏創(chuàng)生產(chǎn)的DuraMen150耐有機(jī)溶劑納濾膜的乙醇通量只有0.06 L m-2 h-1 bar-1；Membrane Extraction Technology公司生產(chǎn)的 Starmen122, Starmen 240的乙醇通量只有0.1 L m-2 h-1 bar-1。
【成果介紹】
針對(duì)目前商業(yè)化的耐有機(jī)溶劑納濾膜通量低，不耐強(qiáng)極性質(zhì)子溶劑的問題，本成果提供了一種高通量耐強(qiáng)極性溶劑、耐酸堿的有機(jī)溶劑納濾膜，其溶劑通量高于德國贏創(chuàng)公司DuraMem和PuraMem兩款膜通量的1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。相對(duì)陶氏NF270和NF90具有較大的優(yōu)勢，研發(fā)的納濾膜的純水通量是NF90的1.7倍。自主研發(fā)的納濾膜的制備方法和常規(guī)工業(yè)制備方法類似，工藝成熟，目前產(chǎn)品的制備處于中試階段，已采用工業(yè)刮膜機(jī)生產(chǎn)得到一定數(shù)量的膜產(chǎn)品，該膜的商業(yè)化有望替代贏創(chuàng)公司的DuraMem、PuraMem，陶氏的NF90、NF270，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)耐有機(jī)溶劑納濾膜和水處理膜在產(chǎn)業(yè)化上的突破。
圖a中試生產(chǎn) 圖b膜產(chǎn)品
【技術(shù)指標(biāo)】
制備得到的耐有機(jī)溶劑納濾膜和水處理納濾膜與國外納濾膜的具體技術(shù)指標(biāo)對(duì)比如下表：
自主研發(fā)的耐有機(jī)溶劑納濾膜與國外商業(yè)耐有機(jī)溶劑納濾膜的性能對(duì)比
*表格中A分離膜的截留（%）和通量（L m-2 h-1 bar-1）數(shù)據(jù)為長時(shí)間測試穩(wěn)定后獲取的數(shù)據(jù)
自主研發(fā)的水處理納濾膜與美國陶氏NF270和NF90的性能對(duì)比
*所用鹽的濃度為1000 mg L-1, 通量的單位L m-2 h-1 bar-1，截留率單位為%
【應(yīng)用場景】
分離醇類、酯類、烷烴、芳烴、酮類、鹵代烴類、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有機(jī)溶劑，制藥領(lǐng)域中的藥物分子的分離、濃縮、純化；水處理納濾膜可以用于去除地表水的有機(jī)物和色度，脫除地下水的硬度，部分去除溶解性鹽，濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質(zhì)等，污水處理，資源回收、飲用水生產(chǎn)（包括直飲機(jī)）等領(lǐng)域。
【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】
本成果已申請(qǐng)多項(xiàng)中國發(fā)明專利，下表是部分展示：
【合作方式】
技術(shù)開發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)許可、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)咨詢等
【專家介紹】
袁書珊，華中科技大學(xué)，教授，博士導(dǎo)師，入選國家級(jí)、省級(jí)、市級(jí)青年人才項(xiàng)目，師從前歐洲膜協(xié)會(huì)主席、國際權(quán)威期刊Separation and Purification Technology執(zhí)行主編Bart Van der Bruggen教授。研究方向?yàn)椋焊咝阅芊蛛x膜開發(fā)及應(yīng)用，新型膜過程，工業(yè)/市政廢水中有價(jià)元素提取。
【聯(lián)系方式】
成果編號(hào)：CG22016
