В этой статье представлены практические методы получения гидрогелей в отдельно стоящих пленках и пропитанных мембранах, а также характеристика их физических свойств, включая свойства переноса воды.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Синтез гидрогелей с противообрастающей недвижимостью в качестве мембран для очистки воды
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Гидрогели широко использовались для повышения поверхностной гидрофильности мембран для очистки воды, увеличивая свойства противостоять обрастанию и, таким образом, достижение стабильной проницаемости воды через мембрану с течением времени. Здесь мы приводим легкое способа получения гидрогелей на основе цвиттера для мембранных приложений. Автономные пленки могут быть получены из сульфобетаин метакрилата (SBMA) с сшивающим агентом поли (этиленгликоль) диакрилат (PEGDA) через фотополимеризацию. Гидрогели также могут быть получены путем пропитки в гидрофобные пористые носитель, чтобы повысить механическую прочность. Эти пленки могут быть охарактеризованы с помощью нарушенного полного внутреннего отражения ИК-фурье-спектроскопии (ATR-FTIR), чтобы определить степень превращения (мет) акрилатные группы, используя гониометры для гидрофильность и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) на динамику полимерных цепей. Мы также сообщаем протоколы для определения проницаемости для воды в тупиковой FiltraСистемы Тион и эффект foulants (бычий сывороточный альбумин, БСА) на производительность мембраны.
Введение
Существует большая потребность в разработке недорогих и энергоэффективных технологий для производства чистой воды для того, чтобы удовлетворить растущий спрос. Полимерные мембраны появились в качестве ведущей технологии для очистки воды из - за присущие им преимущества, такие как их высокая энергетической эффективность, низкая стоимость и простота в эксплуатации 1. Мембраны позволяют чистой воды проникать через и отказаться от загрязнений. Тем не менее, мембраны часто подвергаются обрастанию загрязняющих веществ в питающей воде, которые могут быть , адсорбированных на поверхности мембраны из своих благоприятных взаимодействий
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Получение форполимера Solutions
- Приготовление с использованием воды в качестве растворителя
- Добавить 10,00 г деионизированной (ДИ) воды в стеклянной бутылке с магнитной мешалкой.
- Мера 2,00 г SBMA и передать его в стеклянную емкость, содержащую воду. Раствор перемешивают в течение 30 мин, до тех пор пока SBMA полностью не растворится.
- В отдельном флаконе, добавьте 20.00 г PEGDA (Мn = 700 г / моль).
- Добавить 20,0 мг 1-гидроксициклогексилфенилкетон (HCPK), фото-инициатора к раствору PEGDA. Пусть размешать раствор в течение по крайней мере 30 мин.
- ....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Корпусная пленки , полученные с использованием форполимера решений , указанных в пунктах 1.1 и 1.2, упоминаются как S50 и S30, соответственно. Подробная информация приведена в таблице 1. Форполимер раствор , указанный в шаге 1.2 был также использован для изготовления пропитанных мембран, которые обозначены как IMS30. Так как пористый носитель изготовлен из гидрофобного полиэтилена, только форполимер раствор , содержащий .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Мы продемонстрировали легкое способа получения Корпусной пленок и мембран, пропитанные на основе цвиттерионных гидрогелей. Исчезновение трех (мет) акрилат характеристических пиков (то есть, 810, 1190 и 1410 см -1) в ИК - спектрах , полученных полимерных пленок и мембран пропитывают (рисунок 2) указывает на хорошую конверсию мономеров и сшивающего 4, 19, 21. Кроме того, появление SO 3
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих финансовых интересов.
Благодарности
Мы с благодарностью признательны за финансовую поддержку этой работы Корейским центром исследований и разработок по улавливанию и секвестрации углерода (KCRC).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Поли(этиленгликоль) диакрилат Mn = 700 (PEGDA) | Sigma Aldrich | 455008 | |
| 1-гидроксициклогексилфенилкетон, 99% (HCPK) | Sigma Aldrich | 405612 | |
| [2-(Methacrloyloxy)этилдиметил-(3-сульфопропил) гидроксид аммония, 97% | Sigma Aldrich | 537284 | остротоксичный |
| этанол, 95% | Koptec, VWR International | V1101 | легковоспламеняющийся |
| декан, безводный, 99% | Sigma Aldrich | 457116 | |
| Solupor Membrane | Lydall | 7PO7D | |
| Micrometer | Starrett | 2900-6 | |
| ATR-FTIR | Vertex 70 | ||
| DSC: TA Q2000 | TA Instruments | ||
| Угломер: модель 190 | Rame'hart Instruments | ||
| Ультрафиолетовый сшиватель: CX-2000 | Ультрафиолетовые продукты | ||
| Проникающая ячейка: модель UHP-43 | Advantec MFS | ||
| Деионизированная вода: Milli-Q Water | EMD Millipore |
Ссылки
- Qasim, M., Darwish, N. A., Sarp, S., Hilal, N. Water desalination by forward (direct) osmosis phenomenon: A comprehensive review. Desalination. , 47-69 (2015).
- Geise, G. M., et al. Water purification by membranes: The role of polymer science. J. Polym. Sci. Part B Polym. Phys. 48 (15), 1685-1718 (2010).
- Miller, D. J., Dreyer, D., Bielawski, C., Paul, D. R., Freeman, B. D.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
