Préparation d'une membrane composite à couche mince organique-inorganique de type Janus et performance de distillation membranaire pour les eaux usées riches en sel et en huile
La technologie de distillation membranaire est l'un des moyens efficaces de dessalement des eaux usées, mais les membranes microporeuses hydrophobes traditionnelles sont confrontées au risque de mouillage et d'encrassement lorsqu'elles traitent des eaux riches en sel et en huile. Cette étude rapporte une stratégie de préparation d'une membrane composite à couche mince organique-inorganique de type Janus pour la distillation membranaire. La membrane est composée d'une couche dense hydrophile composite organique-inorganique et d'une couche support poreuse hydrophobe, le support étant une membrane microfiltration en polypropylène. La couche hydrophile est formée par une réaction à l'interface gaz-liquide entre la dopamine et le polyéthylèneimine, avec une minéralisation induite de dioxyde de silicium à sa surface. La couche hydrophile présente une excellente hydrophilie et une performance sous-marine anti-huile, avec un angle de contact huile/eau sous-marin de (163,10±2,10)° et une force d'adhésion à l'huile de seulement 4,3 μN. La présence de la couche composite ne réduit pas le flux et peut efficacement résister à la pollution par l'huile et à l'infiltration des émulsifiants lors du traitement des eaux usées émulsionnées à haute teneur en sel et en huile. À un gradient de température de 40 °C, le flux peut atteindre (27,59±3,05) L/(m²·h), avec un taux de rétention de NaCl supérieur à 99,9 % et un fonctionnement continu stable de plus de 7 heures. Cette étude offre une nouvelle idée pour la conception de membranes de distillation membranaire adaptées aux systèmes complexes d'eaux usées.