1,4-ベンゾキノンとポリエーテルアミンを伴う超微細ろ過膜の表面修飾して、ファウリング抵抗を改善する

膜のファウリングは、膜分離の重要な課題のままです。親水性膜の表面修飾は、不可逆的なファウラントの堆積を緩和し、それによってファウリング抵抗を改善する可能性があります。1,4-ベンゾキノンとさまざまな市販のポリエーテルアミンに基づいて、新しい親水性膜コーティングを報告します。これらのコーティングは、1,4-ベンゾキノンとジェファミンEDR 148、ポリ（ベンゾキノン - ジェファミンEDR 148）（P（BQ-EDR 148））から調製され、ポリスルホン（PS）の超微細ろ過膜を修飾するために使用されました。オイル/水乳剤を使用したファウリング実験では、膜はポリドパミン（PDA）修飾膜の耐性と同等のファウリング抵抗を示しました。接触角測定に基づいて、P（BQ-EDR 148）とPDA修飾膜は、類似したレベルの親水性を持ち、どちらも修飾されていない類似体のものよりも高いしきい値フラックス値を示しました。同様のしきい値フラックス値に基づいて、P（BQ-EDR 148）修飾（76 LMH）およびPDA修飾膜（74 LMH）には同様のファウリング抵抗が必要です。さらに、修飾溶液におけるベンゾキノンのEDR 148に対する堆積時間とモル比を変更することにより、純水浸透を一定に保ちながら、P（BQ-EDR 148）修飾膜の平均細孔サイズを調整できます。

Membrane fouling remains a key challenge for membrane separations. Hydrophilic membrane surface modification can mitigate irreversible foulant deposition, thereby improving fouling resistance. We report new hydrophilic membrane coatings based on 1,4-benzoquinone and various commercially available polyetheramines. These coatings, prepared from 1,4-benzoquinone and Jeffamine EDR 148, poly(benzoquinone-Jeffamine EDR 148) (p(BQ-EDR 148)), were used to modify polysulfone (PS) ultrafiltration membranes. In fouling experiments using an oil/water emulsion, membranes exhibited comparable fouling resistance to that of polydopamine (pDA)-modified membranes. Based on contact angle measurements, p(BQ-EDR 148) and pDA-modified membranes have similar levels of hydrophilicity, and both exhibited higher threshold flux values than those of their unmodified analogues. Based on their similar threshold flux values, p(BQ-EDR 148)-modified (76 LMH) and pDA-modified membranes (74 LMH) should have similar fouling resistance. Moreover, the mean pore size of p(BQ-EDR 148)-modified membranes can be tuned, while keeping the pure water permeance constant, by changing the deposition time and molar ratio of benzoquinone to EDR 148 in the modification solution.