Un grupo de investigación dirigido por el profesor Wan Yinhua del Instituto de Ingeniería de Procesos (IPE) de la Academia de Ciencias de China desarrolló una nueva membrana de nanofiltración (NF) altamente permeable resistente a los ácidos para el tratamiento eficiente de aguas residuales ácidas.

El estudio fue publicado en Revista de Ingeniería Química el 14 de agosto.

NF es una tecnología de separación respetuosa con el medio ambiente y que ahorra energía para el tratamiento de aguas residuales industriales. Sin embargo, la mayoría de las membranas de poliamida NF disponibles comercialmente exhiben baja estabilidad en soluciones fuertemente ácidas debido a la hidrólisis del enlace amida.

En este estudio, los investigadores prepararon una membrana NF resistente a los ácidos con propiedades de capa de separación sintonizables basadas en una simple activación de superficie asistida, proceso de polimerización interfacial (IP) de varios pasos.

En la estrategia, un monómero acuoso novedoso y de bajo costo (3-aminobencenosulfonamida, ABSA) se utilizó para reaccionar con cloruro de trimesoílo (TMC) para preparar una capa intermedia de poli (amida-sulfonamida) (PASA), seguido de la activación de superficie, y finalmente se construyó una capa superior PASA libre de defectos en la capa intermedia.

La estructura estable de sulfonamida de ABSA podría prevenir el ataque directo del ácido. En tono rimbombante, con el aumento de capas PASA apiladas, la membrana mostró mejor continuidad y mayor selectividad, principalmente porque la mayor cantidad de monómeros podría acelerar el proceso de IP e inhibir la reacción excesiva entre ABSA y TMC.

Curiosamente, debido a la hidrólisis de la capa naciente de PASA durante el proceso de activación de la superficie, la capa intermedia de PASA activada mostró una mayor hidrofilicidad de la superficie, suavidad y electronegatividad, lo que podría promover las reacciones IP posteriores para formar una capa de separación libre de defectos con mayor permeabilidad y rechazo de sales.

Beneficiándose del fuerte efecto de exclusión de tamaño, la membrana exhibió un rechazo de colorante deseable en condiciones ácidas, así como una eficacia de decoloración aceptable de las aguas residuales de elución de resina real. Es más, también mostró una excelente resistencia a los ácidos, así como un rendimiento antiincrustante satisfactorio y una estabilidad a largo plazo.

"Este trabajo proporciona una estrategia de bajo costo para aumentar la permeabilidad y la capacidad antiincrustante de la membrana NF resistente a los ácidos. Es prometedor que se aplique en el tratamiento de aguas residuales ácidas en las industrias textil y de procesamiento de alimentos, "dijo el profesor Luo Jianquan de IPE, el autor correspondiente del estudio.