ポリアミドNF膜の化学的および物理的性質に及ぼす酸性水溶液の影響【JST・京大機械翻訳】

Jun Byung-Moon; Kim Su Hwan; Kwak Sang Kyu; Kwon Young-Nam

文献

J-GLOBAL ID：201802260135007770 整理番号：18A0815011

ポリアミドNF膜の化学的および物理的性質に及ぼす酸性水溶液の影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of acidic aqueous solution on chemical and physical properties of polyamide NF membranes

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巻： 444 ページ： 387-398 発行年： 2018年
JST資料番号： B0707B ISSN： 0169-4332 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

本研究では,市販のナノろ過(NF)ポリアミド膜の物理的及び化学的性質に及ぼす酸性水溶液(15wt%硫酸)の影響を,ピペラジン(PIP)ベースのNE40/70膜及びm-フェニレンジアミン(MPD)ベースのNE90膜を用いて系統的に調べた。膜の表面特性を種々の分析ツールを用いて強酸への曝露前後で調べた:走査電子顕微鏡(SEM),減衰全反射Fourier変換赤外分光法(ATR-FTIR),X線光電子分光法(XPS),飛行時間二次イオン質量分析(ToF-SIMS),接触角分析計,及び電気泳動光散乱分光光度計。特性化と透過の結果は,ピペラジンベースのNE40/70膜がMPDベースのNE90膜よりも比較的低い酸抵抗性を有することを示した。さらに,密度汎関数理論(DFT)計算も行い,ピペラジン系とMPD系ポリアミド膜の間の異なる酸耐性を明らかにした。最も容易なプロトン化はピペラジン系単量体における酸素のプロトン化であり,単量体のN-プロトン化は律速段階(RDS)において最低のエネルギー障壁を有することが分かった。計算は表面特性化結果と良く適合した。さらに,RDSにおけるエネルギー障壁は,ねじれ角(τ_D)と高度に相関し,それは,カルボニルπ_CO結合と窒素孤立電子対の間の電子の非局在化を決定し,ねじれ角の傾向は,より長い分子(二量体と三量体)においても維持された。本研究は,半芳香族膜(NE40/70)が表面特性化とDFT計算結果を与えた芳香族膜(NE90)より化学的に不安定である理由を明確に説明した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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膜分離 , 高分子固体のその他の性質

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