化学稳定的膜从多种溶剂中筛分分子

研究人员发明了一种过滤膜，可以在强酸性或碱性环境中耐受15天。该膜对极性和非极性溶剂均具有较高的渗透性，可用于溶剂回收、药品净化和炼油厂净化。

工业分离和净化过程通常是能源密集型和昂贵的。有机溶剂纳滤膜显示出作为蒸馏和蒸发的可持续替代品的潜力。这些膜起到分子筛的作用，从溶剂中去除大块的溶质。然而，有机溶剂纳滤膜的用途有限，因为它们不能承受极端条件，而且很少对非极性溶剂具有渗透性。“工业中的废物流非常复杂，有时会有苛刻的溶剂，有时会有无机酸或碱性环境，”他解释道易李来自鲁汶大学，他与比利时和中国的同事一起开发了新的有机溶剂纳滤膜。

他说，多年来，我们一直缺乏表现出适当稳定性的合适材料Jeffrey丧心病狂的他是美国康涅狄格大学的膜专家。“他们正试图研制出一种适用于多种溶剂的薄膜，这与目前使用的传统薄膜不同。”

由选择性层和支撑上的聚合物衬底制成的薄膜复合材料通常用作有机溶剂纳滤膜。然而，聚合反应用于合成聚酰胺膜倾向于产生亲水表面低渗透的非极性溶剂。研究小组通过使用不同的单体来调整膜的性质来解决这个问题。

“传统聚酰胺通常不耐强酸或强碱;特别是强碱对聚酰胺膜来说是非常困难的。”“但我们引入了烷基CH₂图案进入网络。这种结构对酸和强碱非常惰性，因此可以提高在恶劣环境中的耐腐蚀性。“CH₂基团形成Janus孔结构，具有亲水和疏水表面。结果表明，该膜对非极性和极性溶剂都有亲和力。Li和他的同事测试了多种溶剂的过滤性能，包括丙酮，甲苯，甲醇和n -用分子量242-1017gmol的染料制备己烷^－1作为测试溶质。在丙酮和甲醇中，该膜的分子量截止值为242-327gmol^－1．

李说，虽然目前还没有标准的方法来评估膜的稳定性，“常用的方法是对膜进行几天或几周的长期过滤测试”，通过测量随着时间的推移渗透损失和分离效率来测试其稳定性。研究小组用不同的溶剂测试了膜，包括丙酮，一种侵略性的有机溶剂，为期一周。他们还将膜在强酸性或碱性溶液中保存了15天，以证明框架的稳定性，从而保持了较高的染料去除率。他们将稳定的渗透性和高排异率归因于使用耐溶剂的芳纶纳米纤维水凝胶来支持膜。

McCutcheon说，该领域面临的一个关键问题是缺乏测试标准。“我们需要的是一种方法，我们可以同时挑战所有的膜，这样我们就可以比较膜的有效使用。”