Jenis Baru Membran Nanofiltrasi Tahan Asam (NF) Permeabilitas Tinggi Untuk Pengolahan Air Limbah Asam yang Efisien

Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor Wan Yinhua dari Institut Teknik Proses Akademi Ilmu Pengetahuan China telah mengembangkan jenis baru membran nanofiltrasi (NF) tahan asam permeabilitas tinggi untuk pengolahan air limbah asam yang efisien. Penelitian ini dipublikasikan dalam Journal of Chemical Engineering pada 14 Agustus.

NF adalah teknologi pengolahan dan pemisahan air limbah industri yang hemat energi dan ramah lingkungan. Namun, karena hidrolisis ikatan amida, sebagian besar membran NF poliamida yang tersedia secara komersial menunjukkan stabilitas yang rendah dalam larutan asam kuat.

Dalam studi ini, para peneliti menyiapkan membran NF tahan asam dengan karakteristik lapisan pemisahan yang dapat disetel berdasarkan proses aktivasi permukaan sederhana yang dibantu, proses polimerisasi antarmuka (IP).

Dalam strategi ini, monomer berair baru yang murah (3-aminobenzenesulfonamide, ABSA) digunakan untuk bereaksi dengan trimesoil klorida (TMC) untuk menyiapkan lapisan antara poli(amida-sulfonamida) (PASA), dan kemudian aktivasi permukaan dilakukan. Akhirnya, lapisan atas PASA bebas cacat dibangun di lapisan tengah.

Struktur sulfonamida ABSA' yang stabil dapat mencegah serangan asam langsung. Yang penting, karena jumlah lapisan PASA yang ditumpuk meningkat, film menunjukkan kontinuitas yang lebih baik dan selektivitas yang lebih tinggi, terutama karena kandungan monomer yang lebih tinggi dapat mempercepat proses IP dan menekan kelebihan antara reaksi ABSA dan TMC.

Menariknya, karena hidrolisis lapisan PASA yang baru terbentuk selama proses aktivasi permukaan, lapisan antara PASA yang diaktifkan menunjukkan peningkatan hidrofilisitas, kehalusan, dan elektronegativitas permukaan, yang dapat mendorong pembentukan reaksi IP berikutnya dengan permeabilitas yang lebih tinggi dan Lapisan pemisahan bebas cacat dari garam ditolak.

Diuntungkan dari efek pengecualian ukuran yang kuat, membran menunjukkan tingkat retensi pewarna yang ideal dalam kondisi asam dan efisiensi penghilangan warna yang dapat diterima dari air limbah elusi resin nyata. Selain itu, ia juga menunjukkan ketahanan asam yang sangat baik serta kinerja antifouling yang memuaskan dan stabilitas jangka panjang.

Pekerjaan ini memberikan strategi berbiaya rendah untuk meningkatkan permeabilitas dan kemampuan antifouling membran NF tahan asam. Diharapkan dapat digunakan dalam pengolahan air limbah asam di industri tekstil dan pengolahan makanan.