4月12日,Chemical Engineering Research and Design在线发表了王艳教授课题组在正渗透汲取溶质方面的最新研究成果《Application of polysaccharide derivatives as novel draw solutes in forward osmosis for desalination and protein concentration》。论文第一作者为2016级博士生丁纯,通讯作者为钟芳锐教授和王艳教授,文章页码为Chemical Engineering Research and Design, 2019, 146, 211–220。
正渗透过程具有溶质截留率高、膜污染倾向低、能量消耗较低等优点,在海水淡化、废水处理、食品加工、能源发电等领域表现出巨大的应用前景。然而,由于缺乏合适的汲取溶质,正渗透技术的进一步发展受到了限制。本工作合成了一系列不同分子量的聚阴离子电解质羧甲基葡聚糖钠盐(CM-dextran-1000/5000/20000),并将其作为正渗透过程中的汲取溶质,系统地研究了溶液浓度和溶质分子量对CM-dextran汲取液的理化性质(渗透压、粘度、电导率、细胞毒性)以及相应的FO性能的影响。与常用的1 M NaCl汲取液相比,40 wt% CM-dextran-1000汲取液能产生更高的水通量和明显低的反向溶质通量。此外,CM-dextran汲取液具有反向溶质泄漏少、无毒、渗透压高等优点,可应用于正渗透脱盐和蛋白浓缩。在蛋白浓缩的应用中,与超滤过程相比,正渗透过程表现出更低的膜污染倾向和更低的特殊能耗。结果表明CM-dextran是一种有潜力的正渗透汲取溶质,可应用于药物或蛋白的浓缩。