薄荷醇、癸酸深共晶溶剂及Span-80对空气间隙膜蒸馏中聚醚砜（PES）膜形态与性能的协同效应

《Journal of Applied Polymer Science》：Synergetic Effects of Menthol: Decanoic Acid Deep Eutectic Solvent and Span-80 on Morphology and Performance of PES Membranes in Air Gap Membrane Distillation

深共晶溶剂（DES）与Span-80协同调控聚醚砜（PES）膜结构，通过非溶剂诱导相分离（NIPS）制备抗污染膜，提升空气间隙膜蒸馏（AGMD）中高盐废水处理性能。

　　

摘要

在本研究中，使用了薄荷醇与癸酸组成的疏水性深共晶溶剂（DES）以及Span-80，通过非溶剂诱导相分离（NIPS）方法制备了聚醚砜（PES）膜。分别利用ATR-FTIR、SEM和AFM对制备膜的化学官能团、形态及表面粗糙度进行了分析。结果表明，加入DES后，原本的膜孔结构发生了变化，形成了类似手指状的形态；而添加Span-80后则使膜孔结构恢复为膨胀型。研究发现，DES倾向于留在膜基质中，而Span-80则促进了DES在膜表面的迁移。当DES与Span-80的添加比例为9 wt%（1:1 M）时，膜的液体进入压力（LEP）从0.6 bar提高到了1.25 bar，通量提高了17.04%，同时对浓度为214.8 g/L的高盐溶液的盐分排斥率达到了99.04%。通过空气间隙膜蒸馏（AGMD）装置测试了制备膜的性能，评估了该过程的操作条件，包括进料/渗透液温差、进料流速、进料浓度和空气间隙宽度。长期运行后对膜的表面特性进行检测，发现含有DES的膜几乎没有发生污染，且渗透通量保持稳定。这些结果表明，含有DES的膜在工业高盐海水淡化应用中具有广阔的潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。