Atvirkštinio osmoso (RO) technologija sulaukė didelio dėmesio dėl plataus pritaikymo sūroko ir jūros vandens gėlinimui. Plonasluoksnės kompozitinės (TFC) poliamido (PA) atvirkštinio osmoso membranos, sudarytos iš tankaus atskyrimo sluoksnio ir porėto atraminio sluoksnio, buvo pirmaujantys šios srities gaminiai. Tačiau mažas PA RO membranų pralaidumas ir TFC atvirkštinio osmoso membranų užterštumas riboja platų PA RO TFC membranų naudojimą. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Nanokompozitinių membranų sintezė pasirodė esąs puikus būdas sujungti polimerinių ir neorganinių nanomedžiagų privalumus. Natūralios atvirkštinio osmoso membranų charakteristikos gali būti pagerintos tiksliai sureguliavus sudėtį ir struktūrą. Pavyzdžiui, hidrotalcitas (HT) buvo disperguotas vandeniniame tirpale ir įtrauktas į PA matricą tarpfazinės polimerizacijos stadijoje, kad būtų sukurti vandens transportavimo kanalai.
Gautos membranos pasižymi dideliu pralaidumo selektyvumu ir padidina vandens srautą, neprarandant druskų atstumimo. Be to, įrodyta, kad membranos modifikavimas, įskaitant nanodalelių įtraukimą, paviršiaus padengimą ir skiepijimą, yra veiksmingas būdas užkirsti kelią biologiniam užsiteršimui. Tarp jų, anti-apaugimo agentų skiepijimas ant nanodalelių, įterptų į PA matricą, yra puiki strategija, suteikianti priešužteršimo savybes atvirkštinės osmoso membranoms nepažeidžiant PA matricos.
HT nanodalelėse gausu hidroksilo grupių, kurios gali reaguoti su silano jungiamųjų medžiagų siloksi grupėmis, kad būtų pasiektas priešužteršimas. Todėl naują TFC atvirkštinio osmoso membraną, pasižyminčią dideliu selektyvumu ir apsaugančiomis nuo užsiteršimo, galima gauti naudojant HT nanodaleles kaip priedus PA sluoksnyje ir į membranos paviršių skiepijant anti-užteršimo funkcinių grupių turinčias silano jungties medžiagas.
Prof. Wang Jian iš Gėlinimo ir integruoto jūros vandens panaudojimo instituto, prof. Ma Zhong iš Šandongo mokslo ir technologijos universiteto, dr. Tian Xinxia iš Kinijos mokslų akademijos, įkvėpti HT nanodalelių ir silano jungiamųjų medžiagų, kurių sudėtyje yra ketvirtinių komponentų, savybių. amonio druskos. , ir jų komandos nariai kartu. Buvo dedamos pastangos sukurti naujo tipo atvirkštinio osmoso membraną, pasižyminčią ilgalaikiu stabiliu aukštu našumu, tuo pačiu pagerinant pradinį pralaidumo selektyvumą ir apsaugančią nuo užsiteršimo.
Jų darbas žymiai pagerino TFC PA atvirkštinio osmoso membranų veikimą ir suteikė vertingų techninių patarimų dėl jūros vandens gėlinimo ateities. Tyrimas buvo paskelbtas žurnale Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Šiame tyrime Mg-Al-CO3 HT nanodalelės buvo įtrauktos į PA sluoksnį dispersijos organiniame tirpale tarpfazinės polimerizacijos metu. HT įtraukimas atlieka dvejopą vaidmenį, pagerindamas vandens tekėjimą ir tarnaudamas kaip skiepijimo vieta. HT įtraukimas padidino vandens srautą neprarandant druskos atmetimo, kompensuodamas nuostolius, atsiradusius dėl vėlesnės skiepijimo reakcijos. Atidengtas HT paviršius naudojamas kaip skiepijimo vieta nuo apaugimo agento dimetiloktadecil[3-(trimetoksisilil)propil]amonio chlorido (DMOT-PAC).
HT įterpimo ir DMOTPAC skiepijimo derinys suteikia atvirkštinio osmoso membranoms didelį pralaidumo selektyvumą ir anti-užteršimo savybes. PA-NT-0,06 vandens debitas buvo 49,8 l/m2·h, tai yra 16,4% didesnis nei pradinės membranos. PA-HT-0,06 druskos atmetimo laipsnis buvo 99,1%, o tai panašu į pradinės membranos. Kalbant apie neigiamo krūvio užterštumą lizocimu, modifikuotos membranos vandens srautas buvo didesnis nei pradinės membranos (pvz., 86,8% PA-HT-0,06, palyginti su 78,2% PA-originale). PA-HT-0,06 baktericidinio aktyvumo prieš Escherichia coli ir Bacillus subtilis laipsnis buvo atitinkamai 97,3% ir 98,7%.
Šis tyrimas yra pirmasis, kuriame pranešama apie kovalentinių ryšių susidarymą tarp DMOTPAC ir HT nanodalelių, įterptų į PA matricas, kad būtų sukurtos atvirkštinės osmoso membranos, pasižyminčios dideliu pralaidumo selektyvumu ir apsaugančiomis nuo užsiteršimo. Integruotų nanodalelių įtraukimas ir funkcinių grupių skiepijimas leidžia sukurti atvirkštinio osmoso membranas, pasižyminčias dideliu pralaidumo selektyvumu ir apsaugančiomis nuo užsiteršimo.
Daugiau informacijos: Xinxia Tian ir kt., Atvirkštinio osmoso membranos, pasižyminčios dideliu selektyvumu ir apsaugančiomis nuo užsiteršimo, paruošimas jūros vandens gėlinimui, Aplinkos mokslų ir inžinerijos ribos (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Jei pastebėjote rašybos klaidą, netikslumą arba norite pateikti užklausą redaguoti šio puslapio turinį, naudokite šią formą. Jei turite bendrų klausimų, naudokite mūsų kontaktinę formą. Norėdami gauti bendrų atsiliepimų, naudokite toliau pateiktą viešųjų komentarų skiltį (prašome pateikti rekomendacijas).
Jūsų atsiliepimai mums labai svarbūs. Tačiau dėl pranešimų kiekio negalime garantuoti individualių atsakymų.
Jūsų el. pašto adresas naudojamas tik informuoti gavėjus, kas išsiuntė el. laišką. Nei jūsų adresas, nei gavėjo adresas nebus naudojami jokiais kitais tikslais. Informacija, kurią įvedėte, bus rodoma jūsų el. laiške ir Phys.org jos jokia forma nesaugos.
Gaukite savaitės ir (arba) dienos naujienas savo pašto dėžutėje. Galite bet kada atsisakyti prenumeratos ir mes niekada nesidalinsime jūsų duomenimis su trečiosiomis šalimis.
Šioje svetainėje naudojami slapukai, siekiant palengvinti naršymą, analizuoti jūsų naudojimąsi mūsų paslaugomis, rinkti duomenis skelbimams suasmeninti ir teikti turinį iš trečiųjų šalių. Naudodamiesi mūsų svetaine patvirtinate, kad perskaitėte ir supratote mūsų privatumo politiką ir naudojimo sąlygas.
Paskelbimo laikas: 2023-01-04