Тэхналогія зваротнага осмасу (RO) прыцягнула вялікую ўвагу з-за яе шырокага прымянення для апраснення саланаватай і марской вады. Тонкаплёнкавыя кампазітныя (TFC) поліамідныя (PA) мембраны зваротнага осмасу, якія складаюцца з шчыльнага раздзяляльнага пласта і порыстага апорнага пласта, былі вядучымі прадуктамі ў гэтай галіне. Аднак нізкая пранікальнасць мембран PA RO і забруджванне мембран зваротнага осмасу TFC абмяжоўваюць шырокае выкарыстанне мембран PA RO TFC. googletag.cmd.push(функцыя() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2');});
Сінтэз нанакампазітных мембран зарэкамендаваў сябе як выдатны метад спалучэння пераваг палімерных і неарганічных нанаматэрыялаў. Натуральныя характарыстыкі мембран зваротнага осмасу можна палепшыць шляхам тонкай налады складу і структуры. Напрыклад, гидротальцит (НТ) диспергировали ў водным растворы і ўключалі ў матрыцу ПА на стадыі межфазной полімерызацыі для стварэння каналаў транспарту вады.
Атрыманыя мембраны дэманструюць высокую селектыўнасць пранікальнасці і павышаны паток вады без шкоды для адштурхвання соляў. Акрамя таго, мадыфікацыя мембраны, уключаючы ўключэнне наначасціц, нанясенне пакрыцця на паверхню і прышчэпку, была паказана як эфектыўны падыход для прадухілення біялагічнага абрастання. Сярод іх прышчэпка сродкаў супраць абрастання на наначасціцы, убудаваныя ў матрыцу ПА, з'яўляецца выдатнай стратэгіяй для надання ўласцівасцей супраць абрастання мембранам зваротнага осмасу без пашкоджання матрыцы ПА.
Наначасціцы HT багатыя гідраксільнымі групамі, якія могуць уступаць у рэакцыю з сілаксільнымі групамі сіланавых сувязных агентаў для дасягнення прышчэпкі супраць абрастання. Такім чынам, новая мембрана зваротнага осмасу TFC з высокай селектыўнасцю і ўласцівасцямі супраць абрастання можа быць атрымана з выкарыстаннем наначасціц HT у якасці легіруючых дабавак у слоі PA і прышчэпкі на паверхню мембраны сіланавых сувязных агентаў супраць абрастання, якія змяшчаюць функцыянальныя групы.
Прафесар Ван Цзянь з Інстытута апраснення і інтэграванага выкарыстання марской вады, прафесар Ма Чжун з Шаньдунскага ўніверсітэта навукі і тэхналогій, доктар Цянь Сінься з Акадэміі навук Кітая, натхнёныя характарыстыкамі наначасціц HT і сіланавых злучальнікаў, якія змяшчаюць чацвярцічную солі амонія. і члены іх каманды разам. Былі прыкладзены намаганні для распрацоўкі новага тыпу зваротнаосматычнай мембраны з доўгатэрміновай стабільнай высокай прадукцыйнасцю за кошт адначасовага паляпшэння першапачатковай селектыўнасці пранікальнасці і абароны ад абрастання.
Іх праца значна палепшыла прадукцыйнасць мембран зваротнага осмасу TFC PA і дала каштоўныя тэхнічныя парады для будучыні апраснення марской вады. Даследаванне апублікавана ў часопісе Frontiers of Environmental Science & Engineering.
У гэтым даследаванні наначасціцы Mg-Al-CO3 HT былі ўключаны ў пласт PA шляхам дысперсіі ў арганічным растворы падчас міжфазнай палімерызацыі. Уключэнне HT гуляе двайную ролю, узмацняючы паток вады і служачы месцам прышчэпкі. Уключэнне HT павялічвала паток вады без шкоды для адмовы ад солі, кампенсуючы страты, выкліканыя наступнай рэакцыяй прышчэпкі. Адкрытая паверхня HT служыць месцам прышчэпкі для антыабрастаючага агента диметилоктадецил[3-(триметоксисилил)пропил]хларыду амонія (DMOT-PAC).
Камбінацыя ўключэння HT і прышчэпкі DMOTPAC надзяляе мембраны зваротнага осмасу высокай селектыўнасцю пранікальнасці і ўласцівасцямі супраць абрастання. Расход вады ПА-НТ-0,06 склаў 49,8 л/м2·г, што на 16,4% вышэй, чым у зыходнай мембраны. Ступень адхілення солі PA-HT-0,06 склала 99,1%, што параўнальна з арыгінальнай мембранай. Што тычыцца забруджвання адмоўна зараджаным лизоцимом, аднаўленне воднага патоку мадыфікаванай мембраны было вышэй, чым у зыходнай мембраны (напрыклад, 86,8% для PA-HT-0,06 супраць 78,2% для PA-арыгінала). Ступень бактэрыцыднай актыўнасці ПА-НТ-0,06 у дачыненні да Escherichia coli і Bacillus subtilis склала 97,3% і 98,7% адпаведна.
Гэта даследаванне з'яўляецца першым, у якім паведамляецца аб утварэнні кавалентных сувязяў паміж наначасціцамі DMOTPAC і HT, убудаванымі ў матрыцы PA для атрымання мембран зваротнага осмасу з высокай селектыўнасцю пранікальнасці і ўласцівасцямі супраць абрастання. Уключэнне інтэграваных наначасціц і прышчэпка функцыянальных груп дазваляюць распрацоўваць мембраны зваротнага осмасу з высокай селектыўнасцю пранікальнасці і ўласцівасцямі супраць абрастання.
Дадатковая інфармацыя: Xinxia Tian et al., Падрыхтоўка мембраны зваротнага осмасу з высокай селектыўнасцю і ўласцівасцямі супраць абрастання для апраснення марской вады, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Калі вы сутыкнуліся з памылкай друку, недакладнасцю або хочаце адправіць запыт на рэдагаванне змесціва гэтай старонкі, скарыстайцеся гэтай формай. Для агульных пытанняў, калі ласка, выкарыстоўвайце нашу кантактную форму. Для атрымання агульных водгукаў выкарыстоўвайце раздзел публічных каментарыяў ніжэй (давайце рэкамендацыі).
Ваш водгук вельмі важны для нас. Аднак з-за вялікай колькасці паведамленняў мы не можам гарантаваць індывідуальныя адказы.
Ваш адрас электроннай пошты выкарыстоўваецца толькі для таго, каб паведаміць атрымальнікам, хто адправіў ліст. Ні ваш адрас, ні адрас атрымальніка не будуць выкарыстоўвацца ні ў якіх іншых мэтах. Інфармацыя, якую вы ўвялі, з'явіцца ў вашай электроннай пошце і не будзе захоўвацца на Phys.org ні ў якой форме.
Атрымлівайце штотыднёвыя і/ці штодзённыя абнаўленні ў паштовай скрыні. Вы можаце адмовіцца ад падпіскі ў любы час, і мы ніколі не перадамо вашы дадзеныя трэцім асобам.
Гэты вэб-сайт выкарыстоўвае файлы cookie для палягчэння навігацыі, аналізу выкарыстання вамі нашых сэрвісаў, збору даных для персаналізацыі рэкламы і прадастаўлення кантэнту ад трэціх асоб. Выкарыстоўваючы наш вэб-сайт, вы пацвярджаеце, што прачыталі і зразумелі нашу Палітыку прыватнасці і Умовы выкарыстання.
Час публікацыі: 4 студзеня 2023 г