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【理事动态】浙江师范大学课题组在Desalination发表:制备ZIF-8@TA 核壳NPs作为…

2022-08-11 15:19
来源:澎湃新闻·澎湃号·政务
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近日,浙江师范大学地环学院徐艳超副教授、林红军教授及研究生夏梦娇等在Desalination期刊发表题为“Polyamide membranes with a ZIF-8@Tannic acid core-shell nanoparticles interlayer to enhance nanofiltration performance(制备ZIF-8@TA 核壳NPs作为聚酰胺膜的中间层以提升纳滤性能)”的研究论文。Desalination是脱盐和化工领域顶级期刊,最新影响因子为11.211。

【研究亮点】

ZIF-8@TA核壳型NPs(NPs)是通过一种简单、可控的一步合成法合成的。

ZIF-8@TA NPs作为聚酰胺膜的中间层。

ZIF-8核能作为牺牲模板增强膜性能。

TA外壳促进了高质量聚酰胺选择层的形成。

【文章简介】

近年来,以植物多酚单宁酸为涂层或以ZIF-8 NPs作为牺牲模板的聚酰胺纳滤膜引起了广泛关注,目前还没有报道过这样的双功能中间层。在本研究中,我们通过一种简单可控的一步合成法制备了新型核壳ZIF-8@TA NPs。与以ZIF-8 NPs为中间层的薄膜纳米复合膜(TFN)相比,疏水的ZIF-8会发生团聚使其聚酰胺选择层产生缺陷,而通过改性亲水的ZIF-8@TA NPs中间层制备的TFN很好地避免此现象。

详细制备过程如下:将Zn 源、2-甲基咪唑(Hmim)和TA在水溶液中混合,反应一段时间,通过离心法收集NPs,再通过界面聚合过程将NPs作为中间层组装到多孔基膜表面。本方法简单易行,在常温中可以进行。

图1. 一步合成法制备核壳ZIF-8@TA NPs及制备TFN-ZIF-8@TA膜的示意图。

图2. ZIF-8@TA核壳NPs对聚酰胺膜形态和结构影响的机理图。

研究发现,当NPs掺入量为0.5 mg时,最优的TFN-ZIF-8@TA1.0膜具有20.7 L m-2h-1 bar-1的高纯水通量和96.6%的Na2SO4截留率,通常优于其他文献报道的TFN膜。这项工作不仅提供了一种新颖的多功能纳米材料,而且为高性能聚酰胺膜的设计提供了新思路。

图3. (a) TFC膜与各种TFN膜的分离性能,(b)不同NPs量制备TFN-ZIF-8@TA1.0膜的分离性能,(c) 0.5 mg NPs制备TFN-ZIF-8@TA1.0膜的无机盐截留率,(d) 0.5 mg NPs制备TFN-ZIF-8@TA1.0膜的长期分离性能。

【作者简介】

夏梦娇:女、四川内江人,目前为浙江师范大学地理与环境学院研二硕士生,研究方向为基于表面改性纳米粒子的聚酰胺薄层复合纳滤膜的制备及其性能研究,熟练掌握分离膜制备方法和各种表征技术,具有一定独立开展科研工作的能力。性格活泼开朗,学习能力较强,掌握各种专业软件使用,有较好的写作功底,综合素养较高,目前已在Desalination、Journal of Membrane Science 一区期刊上发表论文2篇。

徐艳超:副教授、硕士研究生导师。博士毕业于哈尔滨工业大学“先进功能膜材料实验室”,师从邵路教授(J. Membr. Sci.编委);在南洋理工大学新加坡膜技术中心联合培养一年,导师为J. Membr. Sci.主编王蓉教授(院士);毕业后入职浙江师范大学。主要研究领域为纳滤分离技术、膜污染机理研究、新型膜材料制备及在水处理领域的应用。目前已发表SCI论文70余篇,其中以第一/通讯作者身份在J. Membr. Sci.(7篇)、J. Mater. Chem. A(3篇)、和Chem. Eng. J.(3篇)、Desalination(2篇)、J. Colloid Interf. Sci.(8篇)等期刊发表SCI论文31篇,先后有16篇和7篇论文分别入选ESI高被引和热点论文。WOS统计他引3276次,h因子35。

林红军:男、浙江金华人,特聘教授、博导、入选科睿唯安全球高被引科学家、爱思唯尔中国高被引学者、浙江省“万人”计划科技创新领军人才等。担任浙江师范大学地理与环境学科学院院长等职务。担任《Chinese Chemical Letters》(IF2021=8.455)、《Frontiers of Environmental Science & Engineering》(IF2021=6.048)、《Environmental Science and Ecotechnology》(IF2021=9.371)、《Membranes》(IF2021=4.562)等SCI期刊编委/青年编委、担任膜科学与技术期刊编委、多个重要协会常务理事/理事等职务。主要研究方向为分离膜制备及水处理相关机理、光/电催化、消毒副产物、厌氧氨氧化等。在Nature Commun.、Water Res.、Environ. Sci. Technol.、J. Membr. Sci.、J. Mater. Chem. A等发表SCI论文269篇,其中第一/通讯作者论文170余篇。SCI论文累计影响因子超过2600,均篇影响因子大于10,被引用15000余次,h因子为66。3篇通讯作者论文入选中国百篇最具影响国际学术论文,先后有60多篇入选ESI高被引论文。

原标题:《【理事动态】浙江师范大学课题组在Desalination发表:制备ZIF-8@TA 核壳NPs作为聚酰胺膜的中间层以提升纳滤性能》

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