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【新材料热点抢先看】尼龙吸附分离放大招

楼主:中国化工信息周刊 时间:2018-11-02 11:42:11


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  尼龙作为一种价廉易得的工业商品除了广泛用于合成纤维以及工程塑料领域外,在吸附分离领域也有很多应用。尼龙分子中含有酰胺基团,既可以作为氢键给体,也可以作为氢键受体,因此可以和含F、O 和N 的物质形成氢键。尽管在水相中,水会抑制尼龙与其他物质形成氢键,但并不是没有氢键吸附效应。国内外研究者通过共混、填充、共缩聚、接枝共聚、纳米复合等技术对尼龙进行改性,极大的提升了尼龙性能和应用范围。但是在使用过程中尼龙仍存在成型周期长、耐热性差、溶解性差等问题。在未来的发展过程中,根据使用场合,通过改性开发具有高选择性吸附能力或降低非特异性吸附、高寿命、可重复使用的新型尼龙材料将是尼龙产业的发展方向之一。


  研究人员研究了废水中雌激素酮在尼龙微滤膜上的吸附机理。结果表明与雌激素酮在聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)和玻璃微滤膜上的吸附形式为物理吸附不同,在尼龙膜上的吸附主要以化学吸附为主。吸附饱和的尼龙膜在水中显示了极低的渗出性,但非常容易在碱性或乙醇溶液中再生。尼龙容易带有静电,具有一定疏水性,因此尼龙与污染物之间也可以通过静电相互作用和疏水作用发生吸附。


  普通尼龙材料由于比表面较小、官能团较为单一,在吸附分离过程中表现出吸附容量较小,选择性吸附较差等不足,科研人员正在研究如何通过对尼龙材料的改性,达到提高其性能的目的。


  作为过滤材料时,尼龙薄膜主要用于过滤较大分子物质如蛋白质、细菌等。研究人员以尼龙膜为基膜,采用环氧氯丙烷活化共价偶联壳聚糖,得到尼龙G壳聚糖复合膜,并进而采用环氧氯丙烷活化复合膜,获得金属螯合尼龙G壳聚糖复合亲和膜。牛血清白蛋白在膜上的吸附行为符合Langmuir吸附等温方程,显示了良好的亲和吸附分离能力。


  作为吸附剂应用时,尼龙可以对重金属离子进行吸附。研究人员对尼龙66薄膜进行了多种表面改性,并应用于饮用水中铀的吸附研究。尼龙膜改性首先是80℃下采用过硫酸钾对尼龙膜适度氧化,然后通过将活性染料、偕胺肟、四异丙基膦酸和乙酰胺与尼龙膜共价结合使尼龙膜得到功能化改性。结果表明所有改性的尼龙膜均对饮用水中的铀显示了非常好的吸附性能。

内容来源:《化工新型材料》



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