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我校在水处理膜技术领域研究取得新进展

时间:2021-03-27点击率:10


近日,化工学科顶级期刊《Chemical Engineering Journal》(SCI一区,IF10.652)在线发表了我校环境与化学工程学院郑红艾博士课题组的最新研究成果,论文题目为“Surface modified by green synthetic of Cu-MOF-74 to improve the anti-biofouling properties of PVDF membranes”( Chemical Engineering Journal 411 (2021) 128524, Pages 1-7),这是我校在膜技术的开发及水处理应用领域研究成果取得的新进展。该研究成果由郑红艾副教授与其指导的2018级硕士研究生王德睿共同完成。

膜分离技术现已广泛应用于环保、生物制药、水处理等领域。然而,在实际运行中,膜的膜污染问题始终是限制其发展的瓶颈问题,膜污染的累积会造成工艺的不稳定,增加了运行的维护管理成本,影响水生产的经济性和安全性。现有的缓解膜污染的方法存在工艺复杂,膜改性材料不稳定等问题。本研究以醋酸铜和2,5-二羟基对苯二甲酸分别作为金属离子供体及羧酸配体,利用环境友好的方法在常温常压条件下制备了Cu-MOF-74,利用聚多巴胺作为辅助粘结剂对PVDF膜表面进行表面改性;改性后膜表面具有较强的疏水性,持续稳定释放的Cu2 +能有效杀死膜表面截留细菌,膜的抗菌效率高达97.7%。此外,研究还发现这种Cu-MOF-74能够释放·OH,从而导致细菌细胞中活性氧(ROS)的积累,有利于提高膜的抗生物污染性能。本研究对于有效缓解膜污染,促进膜技术的开发及水处理技术研究提供了新的思路及理论依据。

该研究工作得到了上海热交换系统节能工程技术研究中心和上海市电力材料防护与新材料重点实验室的支持。