《納米粒子原位雜化超濾膜的構建及其抗污染機理》是依託南京理工大學，由李健生擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：納米粒子原位雜化超濾膜的構建及其抗污染機理
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李健生
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以超濾為核心的膜法水處理技術是解決飲用水安全和達標污水回用的重要途徑。針對傳統聚合物超濾膜抗污染性差的不足，本項目提出構建納米粒子原位雜化超濾膜並探索其抗污染機理的研究構想。從結構設計出發，將鑄膜溶劑中納米粒子的無水製備和相轉化成膜相結合，分析無機物種前軀體在鑄膜液體系中的演化、縮聚過程，獲得納米粒子高度分散的原位雜化超濾膜。考察成膜過程中無機物種與高分子鏈的相互作用及其在膜孔周圍的組裝行為，剖析製備條件與雜化膜結構的關聯性；探究聚合物基體中原位形成的納米粒子與以天然有機物(NOM)、合成有機複合物(SOC)及胞外聚合物(EPSs)為代表的目標污染物之間的界面作用，揭示原位雜化超濾膜的促進傳輸機理及抗污染機制，闡明其與目標污染物高效去除的構效關係。通過對這些科學問題的探索，可望解決傳統超濾膜通量衰減快、使用壽命短的技術難題，為超濾膜法水處理在飲用水和達標污水回用領域中的套用提供技術支撐。
結題摘要
本項目針對傳統聚合物超濾膜抗污染性差的技術難題，開展了利用納米粒子原位製備技術構建新型納米粒子雜化膜並探索其抗污染機理的研究工作。以原位製備技術的條件控制為重點，探討了通過化學還原和溶膠凝膠途徑製備納米粒子的相關規律，獲得了納米粒子高度分散的原位雜化超濾膜。探索了納米粒子前驅體在鑄膜液體系中的演化、縮聚過程，考察了成膜過程中無機物種與聚合物鏈的相互作用及其在膜孔周圍的組裝行為，剖析製備條件與雜化膜結構的關聯性。探究原位形成的納米粒子與典型目標污染物之間的構效關係，揭示了納米粒子原位雜化超濾膜的促進傳輸機理及抗污染機制。通過這些科學問題的研究和探索，獲得了改善納米粒子在膜基體中的分散性和團聚性的調控手段。套用結果顯示納米粒子雜化膜的原位製備技術可進一步提升納米粒子對聚合物超濾膜綜合性能的增強作用。通過對納米粒子原位雜化超濾膜的製備與性能研究，在其製備、結構調控和套用方面取得了一些研究成果。在本項目資助下共發表學術論文14篇，其中SCI收錄13篇，影響因子大於5的有6篇，一區文章8篇，論文發表的影響因子累計為59.764，刊物包括Journal of Materials Chemistry A，Journal of Membrane Science，Chemical Engineering Journal，Analytica Chimica Acta等。申報國家發明專利5項，3項授權；培養博士研究生2名，培養碩士研究生4名。完成了項目申請書中的成果要求。
