二次界面聚合法制备具有高锂镁分离性能的电纳滤膜

摘要

通过调控界面聚合水相单体并利用二次界面聚合(SIP)构建荷正电表面,制备了高选择性电渗析分离锂镁的电纳滤膜(ENFMs).采用不同水相单体与均苯三甲酰氯进行单次界面聚合(IP),实现了对分离膜孔径及荷电性能的调控,其中以哌嗪为水相单体时膜的Li~+/Mg~(2+)分离性能最优(p=4.75).随后,利用SIP过程在其表面聚合不同浓度的荷正电水相单体聚乙烯亚胺(PEI, M_W=70000),使膜表面由荷负电转为荷正电.随着PEI浓度的增加,膜表面正电荷密度显著增加, PEI质量分数为2.0%时,最优膜的Li~+通量为3.26×10~(-8) mol·cm~(-2)·s~(-1),选择性高达15.90,打破了传统的“Trade-off”效应,为后续盐湖卤水中Li~+/Mg~(2+)分离的研究和应用奠定了基础.

关键词

界面聚合 / 电纳滤膜 / 选择性电渗析 / Li~+/Mg~(2+)分离