【所属领域】
能源环保
【技术背景】
纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜过滤技术，可以高效截留水中的多价盐和有机污染物，也能够实现有机物的分离与截留，其中纳滤膜是关键。耐溶剂纳滤膜可分离醇类、酯类、烷烃、芳烃、酮类、卤代烃类、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有机溶剂，除了能够实现分离、回收等目的外，还能够进行提纯、浓缩、净化、脱蜡、分馏等操作，可应用范围极为广泛。水处理纳滤膜可以用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等，目前已被广泛的应用于污水处理，资源回收、饮用水生产（包括直饮机）等领域。
【痛点问题】
目前商用耐有机溶剂纳滤膜在保证截留的同时通量偏低，例如，德国赢创生产的DuraMen150耐有机溶剂纳滤膜的乙醇通量只有0.06 L m-2 h-1 bar-1；Membrane Extraction Technology公司生产的 Starmen122, Starmen 240的乙醇通量只有0.1 L m-2 h-1 bar-1。
【成果介绍】
针对目前商业化的耐有机溶剂纳滤膜通量低，不耐强极性质子溶剂的问题，本成果提供了一种高通量耐强极性溶剂、耐酸碱的有机溶剂纳滤膜，其溶剂通量高于德国赢创公司DuraMem和PuraMem两款膜通量的1到2个数量级。相对陶氏NF270和NF90具有较大的优势，研发的纳滤膜的纯水通量是NF90的1.7倍。自主研发的纳滤膜的制备方法和常规工业制备方法类似，工艺成熟，目前产品的制备处于中试阶段，已采用工业刮膜机生产得到一定数量的膜产品，该膜的商业化有望替代赢创公司的DuraMem、PuraMem，陶氏的NF90、NF270，实现国内耐有机溶剂纳滤膜和水处理膜在产业化上的突破。
【痛点问题】
目前商用耐有机溶剂纳滤膜在保证截留的同时通量偏低，例如，德国赢创生产的DuraMen150耐有机溶剂纳滤膜的乙醇通量只有0.06 L m-2 h-1 bar-1；Membrane Extraction Technology公司生产的 Starmen122, Starmen 240的乙醇通量只有0.1 L m-2 h-1 bar-1。
【成果介绍】
针对目前商业化的耐有机溶剂纳滤膜通量低，不耐强极性质子溶剂的问题，本成果提供了一种高通量耐强极性溶剂、耐酸碱的有机溶剂纳滤膜，其溶剂通量高于德国赢创公司DuraMem和PuraMem两款膜通量的1到2个数量级。相对陶氏NF270和NF90具有较大的优势，研发的纳滤膜的纯水通量是NF90的1.7倍。自主研发的纳滤膜的制备方法和常规工业制备方法类似，工艺成熟，目前产品的制备处于中试阶段，已采用工业刮膜机生产得到一定数量的膜产品，该膜的商业化有望替代赢创公司的DuraMem、PuraMem，陶氏的NF90、NF270，实现国内耐有机溶剂纳滤膜和水处理膜在产业化上的突破。
图a中试生产 图b膜产品
【技术指标】
制备得到的耐有机溶剂纳滤膜和水处理纳滤膜与国外纳滤膜的具体技术指标对比如下表：
自主研发的耐有机溶剂纳滤膜与国外商业耐有机溶剂纳滤膜的性能对比
*表格中A分离膜的截留（%）和通量（L m-2 h-1 bar-1）数据为长时间测试稳定后获取的数据
自主研发的水处理纳滤膜与美国陶氏NF270和NF90的性能对比
*所用盐的浓度为1000 mg L-1, 通量的单位L m-2 h-1 bar-1，截留率单位为%
【应用场景】
分离醇类、酯类、烷烃、芳烃、酮类、卤代烃类、甲苯、乙腈、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺等有机溶剂，制药领域中的药物分子的分离、浓缩、纯化；水处理纳滤膜可以用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等，污水处理，资源回收、饮用水生产（包括直饮机）等领域。
【知识产权】
本成果已申请多项中国发明专利，下表是部分展示：
【合作方式】
技术开发、技术转让、技术许可、技术服务、技术咨询等
【专家介绍】
袁书珊，华中科技大学，教授，博士导师，入选国家级、省级、市级青年人才项目，师从前欧洲膜协会主席、国际权威期刊Separation and Purification Technology执行主编Bart Van der Bruggen教授。研究方向为：高性能分离膜开发及应用，新型膜过程，工业/市政废水中有价元素提取。
【联系方式】
成果编号：CG22016
