Technológia reverznej osmózy (RO) pritiahla veľkú pozornosť vďaka svojej širokej použiteľnosti na odsoľovanie brakickej a morskej vody. Tenkovrstvové kompozitné (TFC) polyamidové (PA) membrány s reverznou osmózou, pozostávajúce z hustej separačnej vrstvy a poréznej nosnej vrstvy, sú poprednými produktmi v tejto oblasti. Nízka priepustnosť membrán PA RO a znečistenie membrán reverznej osmózy TFC však obmedzujú rozšírené používanie membrán PA RO TFC. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Syntéza nanokompozitných membrán sa ukázala ako vynikajúca metóda na spojenie výhod polymérnych a anorganických nanomateriálov. Prirodzené vlastnosti membrán reverznej osmózy možno zlepšiť jemným doladením zloženia a štruktúry. Napríklad hydrotalcit (HT) bol dispergovaný vo vodnom roztoku a zahrnutý do PA matrice v štádiu medzifázovej polymerizácie, aby sa vytvorili vodné transportné kanály.
Výsledné membrány vykazujú vysokú selektivitu permeability a zvýšený prietok vody bez obetovania odpudzovania solí. Okrem toho sa ukázalo, že modifikácia membrány, vrátane inkorporácie nanočastíc, povrchového poťahovania a štepenia, je účinným prístupom na prevenciu biologického znečistenia. Medzi nimi je vrúbľovanie antivegetatívnych činidiel na nanočastice vložené do PA matrice vynikajúcou stratégiou na udelenie antivegetačných vlastností membránam reverznej osmózy bez poškodenia PA matrice.
HT nanočastice sú bohaté na hydroxylové skupiny, ktoré môžu reagovať so siloxyskupinami silánových väzbových činidiel, aby sa dosiahlo protivrúbľovanie. Preto je možné získať novú TFC membránu s reverznou osmózou s vysokou selektivitou a vlastnosťami proti zanášaniu pomocou HT nanočastíc ako dopantov vo vrstve PA a naočkovaním silánových väzbových činidiel proti zanášaniu obsahujúcich silánové spojovacie činidlá na povrch membrány.
Wang Jian z Ústavu odsoľovania a integrovaného využívania morskej vody, prof. Ma Zhong z Shandongskej univerzity vedy a techniky, Dr. amónne soli. a členovia ich tímu spolu. Bolo vynaložené úsilie na vývoj nového typu membrány s reverznou osmózou s dlhodobo stabilným vysokým výkonom súčasným zlepšením selektivity pôvodnej permeability a proti zanášaniu.
Ich práca výrazne zlepšila výkon TFC PA reverzných osmózových membrán a poskytla cenné technické rady pre budúcnosť odsoľovania morskej vody. Štúdia bola publikovaná v časopise Frontiers of Environmental Science & Engineering.
V tejto štúdii boli nanočastice Mg-Al-CO3 HT začlenené do PA vrstvy disperziou v organickom roztoku počas medzifázovej polymerizácie. Zahrnutie HT hrá dvojakú úlohu, zvyšuje prietok vody a slúži ako miesto vrúbľovania. Zahrnutie HT zvýšilo prietok vody bez obetovania odmietnutia soli, čím sa kompenzujú straty spôsobené následnou reakciou vrúbľovania. Odkrytý povrch HT slúži ako miesto vrúbľovania pre činidlo proti usadzovaniu dimetyloktadecyl[3-(trimetoxysilyl)propyl]amóniumchlorid (DMOT-PAC).
Kombinácia začlenenia HT a vrúbľovania DMOTPAC dodáva membránam reverznej osmózy vysokú selektivitu permeability a vlastnosti proti zanášaniu. Prietok vody PA-NT-0.06 bol 49,8 l/m2·h, čo je o 16,4 % viac ako pri pôvodnej membráne. Stupeň odmietnutia soli PA-HT-0,06 bol 99,1 %, čo je porovnateľné so stupňom odmietnutia pôvodnej membrány. S ohľadom na negatívne nabitú lyzozýmovú kontamináciu bola regenerácia vodného toku modifikovanej membrány vyššia ako u pôvodnej membrány (napr. 86,8 % pre PA-HT-0,06 oproti 78,2 % pre PA-originál). Stupeň baktericídnej aktivity PA-HT-0,06 proti Escherichia coli a Bacillus subtilis bol 97,3 % a 98,7 %.
Táto štúdia je prvou, ktorá uvádza tvorbu kovalentných väzieb medzi nanočasticami DMOTPAC a HT zabudovanými do PA matríc na výrobu membrán s reverznou osmózou s vysokou selektivitou permeability a vlastnosťami proti znečisteniu. Začlenenie integrovaných nanočastíc a štepenie funkčných skupín umožňuje vývoj membrán s reverznou osmózou s vysokou selektivitou permeability a vlastnosťami proti zanášaniu.
Ďalšie informácie: Xinxia Tian a kol., Príprava membrány s reverznou osmózou s vysokou selektivitou a vlastnosťami proti znečisteniu na odsoľovanie morskej vody, Hranice v oblasti environmentálnej vedy a inžinierstva (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Ak narazíte na preklep, nepresnosť alebo by ste chceli odoslať žiadosť o úpravu obsahu tejto stránky, použite tento formulár. V prípade všeobecných otázok použite náš kontaktný formulár. Pre všeobecnú spätnú väzbu použite sekciu verejných komentárov nižšie (odporúčania).
Vaša spätná väzba je pre nás veľmi dôležitá. Vzhľadom na množstvo správ však nemôžeme garantovať jednotlivé odpovede.
Vaša e-mailová adresa sa používa iba na to, aby príjemcovia vedeli, kto poslal e-mail. Vaša adresa ani adresa príjemcu nebudú použité na žiadny iný účel. Informácie, ktoré ste zadali, sa objavia vo vašom e-maile a Phys.org ich neuloží v žiadnej forme.
Získajte týždenné a/alebo denné aktualizácie do svojej doručenej pošty. Z odberu sa môžete kedykoľvek odhlásiť a nikdy nebudeme vaše údaje zdieľať s tretími stranami.
Táto webová stránka používa súbory cookie na uľahčenie navigácie, analýzu vášho používania našich služieb, zhromažďovanie údajov na prispôsobenie reklám a poskytovanie obsahu od tretích strán. Používaním našej webovej stránky potvrdzujete, že ste si prečítali a pochopili naše Zásady ochrany osobných údajov a Podmienky používania.
Čas odoslania: Jan-04-2023