Technologie reverzní osmózy (RO) přitáhla velkou pozornost díky své široké použitelnosti pro odsolování brakické a mořské vody. Tenkovrstvé kompozitní (TFC) polyamidové (PA) membrány s reverzní osmózou, sestávající z husté separační vrstvy a porézní nosné vrstvy, jsou předními produkty v této oblasti. Nízká propustnost PA RO membrán a znečištění TFC membrán s reverzní osmózou však omezují široké použití PA RO TFC membrán. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Syntéza nanokompozitních membrán se ukázala jako vynikající metoda pro spojení výhod polymerních a anorganických nanomateriálů. Přirozené vlastnosti membrán pro reverzní osmózu lze zlepšit jemným doladěním složení a struktury. Například hydrotalcit (HT) byl dispergován ve vodném roztoku a zahrnut do PA matrice ve fázi mezifázové polymerace, aby se vytvořily vodní transportní kanály.
Výsledné membrány vykazují vysokou selektivitu propustnosti a zvýšený průtok vody bez obětování odpudivosti solí. Kromě toho se ukázalo, že modifikace membrány, včetně začlenění nanočástic, povrchového potahování a roubování, je účinným přístupem k prevenci biologického znečištění. Mezi nimi je roubování činidel proti usazování na nanočástice vložené do matrice PA vynikající strategií, jak udělit membránám reverzní osmózy vlastnosti proti usazování bez poškození matrice PA.
HT nanočástice jsou bohaté na hydroxylové skupiny, které mohou reagovat se siloxy skupinami silanových vazebných činidel, aby se dosáhlo roubování proti znečištění. Proto lze novou TFC membránu pro reverzní osmózu s vysokou selektivitou a vlastnostmi proti usazování získat použitím HT nanočástic jako dopantů ve vrstvě PA a naroubováním silanových vazebných činidel proti usazování obsahujících funkční skupiny na povrch membrány.
Prof. Wang Jian z Institutu odsolování a integrovaného využití mořské vody, Prof. Ma Zhong z Shandong University of Science and Technology, Dr. amonné soli. a členové jejich týmu společně. Bylo vyvinuto úsilí vyvinout nový typ reverzní osmotické membrány s dlouhodobě stabilním vysokým výkonem při současném zlepšení původní selektivity propustnosti a proti zanášení.
Jejich práce výrazně zlepšila výkon TFC PA reverzních osmózových membrán a poskytla cenné technické rady pro budoucnost odsolování mořské vody. Studie byla publikována v časopise Frontiers of Environmental Science & Engineering.
V této studii byly nanočástice Mg-Al-CO3 HT začleněny do PA vrstvy disperzí v organickém roztoku během mezifázové polymerace. Zahrnutí HT hraje dvojí roli, zvyšuje průtok vody a slouží jako místo roubování. Zahrnutí HT zvýšilo průtok vody bez obětování odmítnutí soli, což kompenzovalo ztráty způsobené následnou roubovací reakcí. Odkrytý povrch HT slouží jako místo roubování pro činidlo proti usazování dimethyloktadecyl[3-(trimethoxysilyl)propyl]amoniumchlorid (DMOT-PAC).
Kombinace začlenění HT a roubování DMOTPAC dodává membránám pro reverzní osmózu vysokou selektivitu propustnosti a vlastnosti proti usazování. Průtok vody PA-NT-0.06 byl 49,8 l/m2·h, což je o 16,4 % více než u původní membrány. Stupeň odmítnutí soli PA-HT-0,06 byl 99,1 %, což je srovnatelné s původní membránou. S ohledem na negativně nabitou lysozymovou kontaminaci byla regenerace toku vody u modifikované membrány vyšší než u původní membrány (např. 86,8 % pro PA-HT-0,06 oproti 78,2 % pro PA-originální). Stupeň baktericidní aktivity PA-HT-0,06 proti Escherichia coli a Bacillus subtilis byl 97,3 %, resp. 98,7 %.
Tato studie je první, která uvádí tvorbu kovalentních vazeb mezi nanočásticemi DMOTPAC a HT uloženými v matricích PA za účelem výroby membrán pro reverzní osmózu s vysokou selektivitou propustnosti a vlastnostmi proti znečištění. Začlenění integrovaných nanočástic a roubování funkčních skupin umožňuje vývoj membrán s reverzní osmózou s vysokou selektivitou propustnosti a antivegetativními vlastnostmi.
Další informace: Xinxia Tian et al., Příprava reverzní osmotické membrány s vysokou selektivitou a vlastnostmi proti znečištění pro odsolování mořské vody, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Pokud narazíte na překlep, nepřesnost nebo chcete odeslat požadavek na úpravu obsahu této stránky, použijte prosím tento formulář. Pro obecné dotazy použijte náš kontaktní formulář. Pro obecnou zpětnou vazbu prosím použijte sekci veřejných komentářů níže (doporučení prosím).
Vaše zpětná vazba je pro nás velmi důležitá. Vzhledem k objemu zpráv však nemůžeme zaručit individuální odpovědi.
Vaše e-mailová adresa slouží pouze k tomu, aby příjemci věděli, kdo e-mail odeslal. Vaše adresa ani adresa příjemce nebudou použity k žádnému jinému účelu. Informace, které jste zadali, se objeví ve vašem e-mailu a Phys.org je neuloží v žádné podobě.
Získejte týdenní a/nebo denní aktualizace do vaší doručené pošty. Z odběru se můžete kdykoli odhlásit a vaše údaje nikdy nebudeme sdílet s třetími stranami.
Tento web používá soubory cookie k usnadnění navigace, analýze vašeho používání našich služeb, shromažďování údajů pro personalizaci reklam a poskytování obsahu od třetích stran. Používáním našich webových stránek potvrzujete, že jste si přečetli a porozuměli našim zásadám ochrany osobních údajů a podmínkám použití.
Čas odeslání: leden-04-2023