超薄多孔阳离子交换膜，用于高性能扩散渗析碱回收

《AIChE Journal?AIChE》：Ultrathin porous cation exchange membranes for high-performance diffusion dialysis alkali recovery

盐碱废水处理中扩散渗析膜氢氧根离子渗透率低的问题，本研究通过非溶剂诱导相分离法制备多孔阴离子交换膜，经磺化改性后优化聚合物组成、交联度和磺化程度，获得23.8×10-3 m/h的高渗透率及21.2的选择系数，突破现有水平，为可持续碱回收提供新方案。

　　

摘要

富含盐分的废碱液对环境和经济都构成了重大挑战，因此需要高效的回收方法。作为一种节能的碱回收技术，扩散渗析（DD）受到传统致密阳离子交换膜（CEMs）较差的氢氧根离子渗透性的限制。本文通过非溶剂诱导相分离的方法制备了多孔CEMs，该过程使用了氯甲基化聚醚砜和磺化聚醚砜的混合物，随后通过聚乙烯亚胺进行交联，并用1,3-丙烷磺酮进行后磺化处理。通过优化聚合物组成、交联程度和磺化水平，我们制备出了具有定制微观结构和传输特性的膜。优化后的膜在NaOH/Na?WO?体系中的渗透率达到了创纪录的23.8 × 10?3 m/h，同时保持了21.2的OH?/WO?2?选择性；这一渗透率超过了商业基准值和现有报道的数据。这一突破为从高盐度工业废液中可持续回收碱提供了一种实用且可扩展的方法。

数据可用性声明

本研究的结果所依据的数据可在本文的补充信息中找到。