Herstellung von hydrophil modifiziertem ZIF-8 und seine Anwendung bei der Herstellung von Umkehrosmosemembranen mit Nanokompositmatrix und verbesserter Permeationsleistung
Forschende fanden heraus, dass die hydrophile Modifizierung von ZIF-8 mit Gerbsäure den Wasserfluss und die Salzrückhaltung in Nanokomposit-Umkehrosmosemembranen deutlich verbessert.
Metallorganische Gerüste (MOFs) werden aufgrund ihrer hervorragenden Leistung und Vielseitigkeit häufig für die Entwicklung von Nanokompositmembranen verwendet. Ihre inhärente Hydrophobie begrenzt jedoch ihre Anwendung in Nanokompositmembranen. Um die Hydrophilie von Zeolith-Imidazolat-Framework-8 (ZIF-8) zu verbessern, wurde es mit Hilfe von Gerbsäure (TA) durch Ätzen modifiziert, was zu einer TA-ZIF-8-Nanostruktur mit einer hydrophilen Hülle führte. TA-ZIF-8 wurde anschließend in die wässrige Phase eingebracht und zur Herstellung einer Umkehrosmosemembran mit Nanokompositmatrix durch Grenzflächenpolymerisation (IP) verwendet.
Veranstaltungstipp: Additive für wässrige Lacksysteme
Verpassen Sie nicht unser FARBE UND LACK // WEBINAR am 19.11.2024, das sich dem faszinierenden Thema „Additive für wässrige Lacksysteme“ widmet! Wasserbasierte Lacke erfordern eine spezielle Herangehensweise an Additive aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften im Vergleich zu organischen Lösungsmitteln. Das FARBE UND LACK Seminar bietet Ihnen einen fundierten Einblick in die Welt der wässrigen Lackformulierungen. Sie werden verstehen, wie Additive auf die hohe Polarität von Wasser und die besondere Verdampfungswärme reagieren. Darüber hinaus wird die Bedeutung von Effekten wie Schaumbildung erläutert und verschiedene Entschäumungs- und Entlüftungsmethoden vorgestellt.
Die hergestellte Nanokomposit-Umkehrosmosemembran hatte eine Oberfläche mit guter Hydrophilie, und der Durchfluss von reinem Wasser stieg auf 55,28 l m-2 h-1 (etwa das 1,74-fache). Darüber hinaus wurde durch die Einführung von TA-ZIF-8 die Elektronegativität der Membranoberfläche deutlich erhöht, und die Nanopartikel waren mit der Polyamidschicht kompatibel, was zu einer Salzrückweisungsrate von bis zu 99,5 % für eine NaCl-Lösung mit einer Konzentration von 32000 ppm führte. Diese Ergebnisse weisen auf ein großes Potenzial für die Anwendung von hydrophil modifiziertem ZIF-8 für Umkehrosmosemembranen hin.
Journal of Coatings Technology and Research, Band 21, Seiten 683-692, (2024)