Uus tehnoloogia pöördosmoosi membraanide suure selektiivsuse ja saastumise vältimise parandamiseks.

Pöördosmoosi (RO) tehnoloogia on äratanud palju tähelepanu, kuna see on laialdaselt rakendatav riimvee ja merevee magestamises. Õhukesest kilekomposiit (TFC) polüamiid (PA) pöördosmoosi membraanid, mis koosnevad tihedast eralduskihist ja poorsest tugikihist, on olnud selles valdkonnas juhtivad tooted. PA RO membraanide madal läbilaskvus ja TFC pöördosmoosi membraanide saastumine piiravad aga PA RO TFC membraanide laialdast kasutamist. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Nanokomposiitmembraanide süntees on osutunud suurepäraseks meetodiks polümeersete ja anorgaaniliste nanomaterjalide eeliste kombineerimisel. Pöördosmoosi membraanide loomulikke omadusi saab parandada koostise ja struktuuri peenhäälestamisel. Näiteks hüdrotaltsiit (HT) dispergeeriti vesilahuses ja lisati pindadevahelise polümerisatsiooni etapis PA maatriksisse, et luua veetranspordi kanaleid.
Saadud membraanidel on kõrge läbilaskvuse selektiivsus ja suurem veevool, ilma et see kahjustaks soolatõrjuvust. Lisaks on membraani muutmine, sealhulgas nanoosakeste lisamine, pinna katmine ja pookimine, osutunud tõhusaks lähenemisviisiks biosaaste vältimiseks. Nende hulgas on saastumisvastaste ainete pookimine PA-maatriksisse sisestatud nanoosakestele suurepärane strateegia saastumisvastaste omaduste andmiseks pöördosmoosimembraanidele ilma PA-maatriksit kahjustamata.
HT nanoosakesed on rikkad hüdroksüülrühmade poolest, mis võivad reageerida silaani sidestusainete siloksürühmadega, et saavutada saastumisvastane pookimine. Seetõttu saab uudse TFC pöördosmoosi membraani, millel on kõrge selektiivsus ja saastumisvastased omadused, saada, kasutades PA kihis lisanditena HT nanoosakesi ja pookides membraani pinnale saastumisvastaseid funktsionaalseid rühmi sisaldavaid silaani sidestusaineid.
Prof Wang Jian magestamise ja merevee integreeritud kasutamise instituudist, prof Ma Zhong Shandongi teadus- ja tehnoloogiaülikoolist, dr Tian Xinxia Hiina teaduste akadeemiast, inspireeritud HT nanoosakeste ja kvaternaarseid aineid sisaldavate silaani sidestusainete omadustest. ammooniumisoolad. ja nende meeskonnaliikmed koos. On tehtud jõupingutusi, et töötada välja uut tüüpi pöördosmoosi membraan, millel on pikaajaline stabiilne kõrge jõudlus, parandades samaaegselt esialgset läbilaskvuse selektiivsust ja saastumisvastast membraani.
Nende töö parandas oluliselt TFC PA pöördosmoosimembraanide jõudlust ja andis väärtuslikku tehnilist nõu merevee magestamise tulevikuks. Uuring avaldati ajakirjas Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Selles uuringus lisati Mg-Al-CO3 HT nanoosakesed pindadevahelise polümerisatsiooni käigus orgaanilises lahuses dispergeerimise teel PA kihti. HT kaasamisel on kahekordne roll, mis suurendab veevoolu ja toimib pookimiskohana. HT lisamine suurendas veevoolu, ohverdamata soola hülgamist, kompenseerides järgnevast pookimisreaktsioonist põhjustatud kadusid. HT paljastatud pind toimib saastumisvastase aine dimetüüloktadetsüül[3-(trimetoksüsilüül)propüül]ammooniumkloriidi (DMOT-PAC) pookimiskohana.
HT lisamise ja DMOTPAC pookimise kombinatsioon annab pöördosmoosi membraanidele kõrge läbilaskvuse selektiivsuse ja saastumisvastased omadused. PA-NT-0,06 veevool oli 49,8 l/m2·h, mis on 16,4% kõrgem kui algse membraani oma. PA-HT-0,06 soola hülgamisaste oli 99,1%, mis on võrreldav algse membraani omaga. Seoses negatiivse laenguga lüsosüümi saastatusega oli modifitseeritud membraani vesivoo taastumine suurem kui algse membraani puhul (nt 86,8% PA-HT-0,06 ja 78,2% PA-originaali puhul). PA-HT-0,06 bakteritsiidse toime määr Escherichia coli ja Bacillus subtilis'e vastu oli vastavalt 97,3% ja 98,7%.
See uuring on esimene, mis teatab kovalentsete sidemete moodustumisest PA maatriksitesse põimitud DMOTPAC ja HT nanoosakeste vahel, et toota pöördosmoosi membraane, millel on kõrge läbilaskvuse selektiivsus ja saastumisvastased omadused. Integreeritud nanoosakeste lisamine ja funktsionaalrühma pookimine võimaldavad välja töötada pöördosmoosi membraane, millel on kõrge läbilaskvuse selektiivsus ja saastumisvastased omadused.
Lisateave: Xinxia Tian et al., Kõrge selektiivsuse ja saastumisvastaste omadustega pöördosmoosi membraani valmistamine merevee magestamise jaoks, Piirid keskkonnateaduses ja -tehnikas (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Kui märkate kirjaviga, ebatäpsust või soovite esitada taotluse selle lehe sisu muutmiseks, kasutage seda vormi. Üldiste küsimuste korral kasutage meie kontaktivormi. Üldise tagasiside saamiseks kasutage allpool olevat avalike kommentaaride jaotist (soovitused).
Teie tagasiside on meile väga oluline. Sõnumite hulga tõttu ei saa me aga tagada individuaalseid vastuseid.
Teie e-posti aadressi kasutatakse ainult selleks, et anda adressaatidele teada, kes meili saatis. Teie ega saaja aadressi ei kasutata muuks otstarbeks. Sisestatud teave kuvatakse teie meilis ja Phys.org ei salvesta seda ühelgi kujul.
Saate oma postkasti iganädalased ja/või igapäevased uuendused. Saate tellimusest igal ajal loobuda ja me ei jaga kunagi teie andmeid kolmandate osapooltega.
See veebisait kasutab küpsiseid, et hõlbustada navigeerimist, analüüsida meie teenuste kasutamist, koguda andmeid reklaamide isikupärastamiseks ja pakkuda sisu kolmandatelt isikutelt. Meie veebisaiti kasutades kinnitate, et olete meie privaatsuspoliitika ja kasutustingimused läbi lugenud ja neist aru saanud.


Postitusaeg: jaanuar 04-2023