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我國高校研制出新型聚酯海水淡化材料

  新華社南京4月20日電(記者 陳席元) 記者從南京理工大學(xué)獲悉,該校環(huán)境與生物工程學(xué)院張軒教授團隊研制出新型聚酯反滲透膜,克服了主流商用聚酰胺反滲透膜的多項原生缺陷,為下一代海水淡化技術(shù)提供了新方案。相關(guān)成果19日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上。

  據張軒介紹,反滲透膜是海水淡化設施的關(guān)鍵裝備,目前主流商用反滲透膜主要基于聚酰胺材料,美國、日本等國的幾家公司占據了全球市場(chǎng)大部分份額。

  “盡管聚酰胺材料的過(guò)濾性能已經(jīng)很好,但工程應用中仍有不足之處?!睆堒幐嬖V記者,以耐氯性為例,海水在預處理環(huán)節需要加氯消毒,但含氯消毒劑會(huì )對聚酰胺膜的化學(xué)結構造成不可逆的損傷,甚至直接將其降解,所以海水加氯消毒后必須進(jìn)行脫氯處理,方可進(jìn)入反滲透過(guò)濾環(huán)節。

  張軒團隊自2014年開(kāi)始研究新型反滲透膜材料,他們著(zhù)眼于改良膜材料的化學(xué)耐受度,解析了傳統聚酰胺膜是如何在活性氯攻擊下降解的。

  “最初我們試圖對聚酰胺材料進(jìn)行一些改進(jìn),但后來(lái)研究發(fā)現,聚酰胺的原生缺陷導致其無(wú)法耐受活性氯,必須另起爐灶,從頭開(kāi)始?!睆堒幷f(shuō),團隊最終將目標鎖定在聚酯材料上,開(kāi)展了一系列技術(shù)創(chuàng )新,設計出一種新型聚酯反滲透膜。

  實(shí)驗結果顯示,新型聚酯膜在耐氯性等指標上的表現顯著(zhù)優(yōu)于主流商用聚酰胺膜,其中一級滲透脫硼率近93%。由于新型聚酯膜沿用了商用聚酰胺膜的生產(chǎn)工藝,具備轉入規?;a(chǎn)的可行性,相關(guān)技術(shù)目前已獲國家發(fā)明專(zhuān)利授權2項。

  《科學(xué)》期刊審稿人評價(jià),這可能是第一種能夠媲美甚至超過(guò)聚酰胺反滲透膜的聚酯膜,是反滲透膜研究領(lǐng)域的里程碑式進(jìn)展。

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