Development of membranes for complete removal of pathogens

开发完全去除病原体的膜

• 批准号: 21H01466
• 负责人: 藤岡 貴浩
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01466/
• 关键词: 逆浸透膜; 病原体; ウイルス; 再生水; 阻止性能; 製膜

本研究では、無傷の逆浸透膜であっても微生物が膜透過水側に漏洩してしまう課題に対し、逆浸透膜の繊細なポリアミド分離層の支持膜に孔径が正確にコントロールされたトラックエッチド膜を組み込み、微生物漏れのない完全阻止膜を創出することを目的としている。2022年度は、逆浸透膜の支持膜に、一般的に市販の逆浸透膜で使われている限外濾過膜（不織布＋ポリサルフォンの材質）の代用として、ポリカーボネート製のトラックエッチド膜を採用し、界面重合によって逆浸透膜上にスキン層を形成する製膜を行った。トラックエッチド膜の孔径としては、１マイクロメートル未満の限外ろ過膜を用いた。一般的な逆浸透膜のスキン層の製作手法および物質濃度を用いて製膜を行った結果、一般的な限外濾過膜上に製膜する場合と異なり、薬品が支持膜面上および膜の内部に残留しづらく、逆浸透膜上にスキン層が形成されづらいことが明らかになった。そこで、スキン層の材質であるm-phenylenediamine（MPD）と trimesoyl chloride（TMC）の濃度比を変更して製膜を行った結果、剥がれづらいスキン層を形成することに成功した。また、開発した逆浸透膜の塩阻止率は98％以上あり、市販の逆浸透膜と大差がないことがわかった。一方、開発した膜の純水透過性能は市販の逆浸透膜よりも低いことが分かった。今後、異なる材質の採用や改質を行うことで膜の純水透過性能の改善を行っていく必要があることが明らかになった。

This study aims to establish a membrane that completely prevents microbial leakage from penetrating through the water side of the membrane without damage. In 2022, the reverse osmosis membrane support film, general commercial reverse osmosis membrane, limited external filtration membrane (nonwoven fabric + polymer material) replacement, color change production of special filter membrane, interface overlap, reverse osmosis membrane on the formation of a special layer film production. The pore size of the film is limited by the thickness of the film. General reverse osmosis membrane layer production method and substance concentration in the film production results, general limit on the outer filtration membrane film production in different cases, products and support film surface and film internal residue, reverse osmosis membrane layer formation in the light of the situation. The concentration ratio of MPD and TMC was changed to make the film, and the film was successfully formed. The reverse osmosis film has a blocking rate of more than 98%. The pure water transmission performance of a square, open film and a reverse osmosis film is low. In the future, the use of different materials to improve the pure water transmission performance of the film is necessary.