我校硕士研究生在化学工程领域权威期刊发表高水平论文

时间:2024-02-23来源:材料与化学工程学院浏览:1250

本网讯 近日,我校材料与化学工程学院硕士研究生张源以第一作者身份在化学工程领域权威期刊《Journal of Membrane Science》(中科院一区TOP期刊,2023年影响因子:9.5)发表题为“Dual integration of amine-functionalized carbon dots endowed nanofiltration membranes with highly efficient biofouling/ acid/ chlorine resistance for effective Mg2+/Li+ separation”的论文。邹文生教授与王亚琴教授为通讯作者。该研究得到了安徽省自然基金(2023AH050166与2022AH050239),安徽省教育厅重点项目(KJ2021A0626),以及国家自然基金((52370021 与 52370001)的资助。

近年来,全球锂消耗量将达到9.5 万吨。鉴于固态锂的传统矿石提取方法能耗高、不环保,目前的研究主要集中在液态锂资源的回收上。面对庞大的需求总量和迅猛的需求增长,有效分离和提纯盐湖卤水和海水中的锂的技术显得尤为重要。本研究以柠檬酸和聚乙烯亚胺为前驱体,合成了胺功能化碳点,通过界面聚合将碳点集成到聚醚砜基质的聚酰胺层中,再通过二次界面聚合将碳点与聚赖氨酸形成的纳米复合材料接枝到 PA 层上,制备出胺功能化碳点的二次集成纳滤膜,极大改善了纳滤膜的润湿性和荷电性质,使其具有出色的分离性能。改性膜继承了胺功能化碳点的氧化酶活性,具有出色的抗菌功能。此外,胺功能化碳点还能生成可逆的 C-NH3+ 形式,并将部分胺基氧化成硝基和氯化物,从而使这些膜具有良好的抗酸和抗氯性能,有助于降低维护成本和延长使用寿命。胺功能化碳点集成的纳滤膜成功应用于Mg2+/Li+ 分离,分离因子高达21.4。

二次集成胺基功能化CDs的Mg2+/Li+分离膜具有良好的Li+/Mg2+选择性以及优异的抗菌/抗酸/抗氯性能,且合成简便、成本低廉,因此,该膜为降低纳滤膜维护成本与提高纳滤膜运营寿命提供了新的视角。作者:张源 肖必华;审稿:丁益

编辑:李欣;终审:徐庚阳




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