A fordított ozmózis (RO) technológia nagy figyelmet keltett, mivel széleskörűen alkalmazható a sós és tengervíz sótalanítására. A vékonyréteg kompozit (TFC) poliamid (PA) fordított ozmózisos membránok, amelyek sűrű elválasztó rétegből és porózus hordozórétegből állnak, a vezető termékek ezen a területen. A PA RO membránok alacsony permeabilitása és a TFC fordított ozmózisos membránok elszennyeződése azonban korlátozza a PA RO TFC membránok széles körű használatát. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
A nanokompozit membránok szintézise kiváló módszernek bizonyult a polimer és szervetlen nanoanyagok előnyeinek ötvözésére. A fordított ozmózisos membránok természetes tulajdonságai az összetétel és a szerkezet finomhangolásával javíthatók. Például a hidrotalcitot (HT) vizes oldatban diszpergálták, és a határfelületi polimerizáció szakaszában a PA mátrixba helyezték, hogy víztranszport csatornákat hozzanak létre.
A kapott membránok nagy permeabilitási szelektivitást és megnövekedett vízáramlást mutatnak anélkül, hogy a sótaszító képességet feláldoznák. Ezenkívül a membrán módosítása, beleértve a nanorészecskék beépítését, a felület bevonását és az ojtást, hatékony megközelítésnek bizonyult a biológiai szennyeződés megelőzésére. Közülük a lerakódásgátló szerek PA mátrixba ágyazott nanorészecskékre történő oltása kiváló stratégia a reverz ozmózisos membránok lerakódásgátló tulajdonságainak kölcsönzésére a PA mátrix károsodása nélkül.
A HT nanorészecskék gazdagok hidroxilcsoportokban, amelyek reakcióba léphetnek a szilán kapcsolószerek sziloxicsoportjaival, hogy elérjék az antifouling ojtást. Ezért egy új, nagy szelektivitással és lerakódásgátló tulajdonságokkal rendelkező TFC fordított ozmózisos membránt lehet előállítani, ha HT nanorészecskéket alkalmazunk adalékanyagként a PA rétegben, és lerakódásgátló funkciós csoportot tartalmazó szilán kapcsolószereket oltunk a membrán felületére.
Prof. Wang Jian a Sótalanítási és Integrált Tengervíz-hasznosítási Intézettől, Prof. Ma Zhong a Shandong Tudományos és Technológiai Egyetemtől, Dr. Tian Xinxia a Kínai Tudományos Akadémiától, akiket a HT nanorészecskék és a kvaterner komponenst tartalmazó szilán kapcsolószerek jellemzői ihlettek. ammóniumsók. , és csapatuk tagjai együtt. Erőfeszítéseket tettek egy új típusú fordított ozmózisú membrán kifejlesztésére, amely hosszú távon stabilan magas teljesítményt nyújt az eredeti permeabilitási szelektivitás és a lerakódás elleni egyidejű javításával.
Munkájuk jelentősen javította a TFC PA fordított ozmózisos membránok teljesítményét, és értékes műszaki tanácsokat adtak a tengervíz sótalanításának jövőjét illetően. A tanulmány a Frontiers of Environmental Science & Engineering folyóiratban jelent meg.
Ebben a vizsgálatban Mg-Al-CO3 HT nanorészecskéket építettünk be egy PA rétegbe szerves oldatban diszpergálva a határfelületi polimerizáció során. A HT bevonása kettős szerepet játszik: fokozza a vízáramlást és oltási helyként szolgál. A HT bevonása növelte a vízhozamot anélkül, hogy feláldozná a sókiszorítást, kompenzálva a későbbi oltási reakció okozta veszteségeket. A HT szabad felülete oltási helyként szolgál a dimetiloktadecil[3-(trimetoxiszilil)propil]ammónium-klorid (DMOT-PAC) lerakódásgátló szer számára.
A HT beépítés és a DMOTPAC oltás kombinációja a fordított ozmózisos membránokat nagy permeabilitási szelektivitással és lerakódásgátló tulajdonságokkal ruházza fel. A PA-NT-0,06 vízhozama 49,8 l/m2·h volt, ami 16,4%-kal magasabb, mint az eredeti membráné. A PA-HT-0,06 só kilökődési foka 99,1% volt, ami összemérhető az eredeti membránéval. Ami a negatív töltésű lizozim szennyeződést illeti, a módosított membrán vizes fluxus-visszanyerése magasabb volt, mint az eredeti membráné (pl. 86,8% a PA-HT-0,06-nál, szemben a 78,2% a PA-eredetivel). A PA-HT-0.06 baktericid aktivitása Escherichia coli és Bacillus subtilis ellen 97,3%, illetve 98,7% volt.
Ez a tanulmány az első, amely kovalens kötések kialakulásáról számol be a PA mátrixokba ágyazott DMOTPAC és HT nanorészecskék között, hogy fordított ozmózisos membránokat állítsanak elő, amelyek nagy permeabilitási szelektivitással és szennyeződésgátló tulajdonságokkal rendelkeznek. Az integrált nanorészecskék beépítése és a funkcionális csoportos oltás lehetővé teszi olyan fordított ozmózisos membránok kifejlesztését, amelyek nagy permeabilitási szelektivitással és lerakódásgátló tulajdonságokkal rendelkeznek.
További információ: Xinxia Tian et al., Nagy szelektivitással és lerakódásgátló tulajdonságokkal rendelkező fordított ozmózisos membrán készítése tengervíz sótalanítására, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Ha elírást, pontatlanságot észlel, vagy kérést szeretne benyújtani az oldal tartalmának szerkesztésére, kérjük, használja ezt az űrlapot. Általános kérdések esetén használja kapcsolatfelvételi űrlapunkat. Általános visszajelzéshez használja az alábbi nyilvános megjegyzéseket (kérjük, tegyen javaslatokat).
Az Ön visszajelzése nagyon fontos számunkra. Az üzenetek mennyisége miatt azonban nem tudjuk garantálni az egyedi válaszokat.
Az Ön e-mail címe csak arra szolgál, hogy a címzett tudja, ki küldte az e-mailt. Sem az Ön címét, sem a címzett címét nem használjuk fel más célra. A megadott információk megjelennek az e-mailben, és a Phys.org semmilyen formában nem tárolja azokat.
Heti és/vagy napi frissítéseket kaphat a postaládájában. Bármikor leiratkozhat, adatait soha nem adjuk meg harmadik félnek.
Ez a webhely cookie-kat használ a navigáció megkönnyítésére, a szolgáltatásaink használatának elemzésére, a hirdetések személyre szabására szolgáló adatok gyűjtésére és a harmadik felektől származó tartalom biztosítására. Weboldalunk használatával Ön elismeri, hogy elolvasta és megértette Adatvédelmi szabályzatunkat és Felhasználási feltételeinket.
Feladás időpontja: 2023-04-04