二次界面聚合法制备具有高锂镁分离性能的电纳滤膜

刘慧莉, 汪婧, 陈加帅, 宋治昊, 蒋雨萌, 郭志远, 张盼盼, 纪志永

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高等学校化学学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (06) : 151-159.

二次界面聚合法制备具有高锂镁分离性能的电纳滤膜

  • 刘慧莉, 汪婧, 陈加帅, 宋治昊, 蒋雨萌, 郭志远, 张盼盼, 纪志永
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摘要

通过调控界面聚合水相单体并利用二次界面聚合(SIP)构建荷正电表面,制备了高选择性电渗析分离锂镁的电纳滤膜(ENFMs).采用不同水相单体与均苯三甲酰氯进行单次界面聚合(IP),实现了对分离膜孔径及荷电性能的调控,其中以哌嗪为水相单体时膜的Li~+/Mg~(2+)分离性能最优(p=4.75).随后,利用SIP过程在其表面聚合不同浓度的荷正电水相单体聚乙烯亚胺(PEI, M_W=70000),使膜表面由荷负电转为荷正电.随着PEI浓度的增加,膜表面正电荷密度显著增加, PEI质量分数为2.0%时,最优膜的Li~+通量为3.26×10~(-8) mol·cm~(-2)·s~(-1),选择性高达15.90,打破了传统的“Trade-off”效应,为后续盐湖卤水中Li~+/Mg~(2+)分离的研究和应用奠定了基础.

关键词

界面聚合 / 电纳滤膜 / 选择性电渗析 / Li~+/Mg~(2+)分离

中图分类号

TQ051.893

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刘慧莉, 汪婧, 陈加帅, 宋治昊, 蒋雨萌, 郭志远, 张盼盼, 纪志永. 二次界面聚合法制备具有高锂镁分离性能的电纳滤膜. 高等学校化学学报. 2024, 45(06): 151-159

基金

国家自然科学基金(批准号:22108057); 河北省重点研发计划项目(批准号:21373101D)资助

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