Tehnologija reverzne osmoze (RO) privukla je veliku pažnju zbog široke primjenjivosti za desalinizaciju slane i morske vode. Membrane reverzne osmoze od kompozita tankog filma (TFC) poliamida (PA), koje se sastoje od gustog sloja za razdvajanje i poroznog potpornog sloja, vodeći su proizvodi u ovom području. Međutim, niska propusnost PA RO membrana i onečišćenje TFC membrana reverzne osmoze ograničava široku upotrebu PA RO TFC membrana. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Sinteza nanokompozitnih membrana pokazala se izvrsnom metodom za kombiniranje prednosti polimernih i anorganskih nanomaterijala. Prirodna svojstva membrana za reverznu osmozu mogu se poboljšati finim podešavanjem sastava i strukture. Na primjer, hidrotalcit (HT) je dispergiran u vodenoj otopini i uključen u PA matricu u fazi međufazne polimerizacije kako bi se stvorili kanali za prijenos vode.
Dobivene membrane pokazuju visoku selektivnost propusnosti i povećan protok vode bez žrtvovanja odbijanja soli. Osim toga, modifikacija membrane, uključujući ugradnju nanočestica, površinsko premazivanje i cijepljenje, pokazalo se učinkovitim pristupom sprječavanju bioobraštanja. Među njima, cijepljenje sredstava protiv obraštanja na nanočestice ugrađene u PA matricu izvrsna je strategija za prenošenje svojstava protiv obraštanja membranama reverzne osmoze bez oštećenja PA matrice.
HT nanočestice su bogate hidroksilnim skupinama, koje mogu reagirati sa siloksi skupinama silanskih sredstava za spajanje kako bi se postiglo cijepljenje protiv obraštanja. Stoga se nova TFC membrana reverzne osmoze s visokom selektivnošću i svojstvima protiv obraštanja može dobiti upotrebom HT nanočestica kao dodataka u PA sloju i cijepljenjem sredstava za spajanje silana koja sadrže funkcionalnu skupinu protiv obraštanja na površinu membrane.
Prof. Wang Jian s Instituta za desalinizaciju i integrirano korištenje morske vode, prof. Ma Zhong sa Sveučilišta za znanost i tehnologiju Shandong, dr. Tian Xinxia s Kineske akademije znanosti, nadahnuti karakteristikama HT nanočestica i silanskih agensa za spajanje koji sadrže kvaterne amonijeve soli. , i članovi njihovog tima zajedno. Uloženi su napori da se razvije nova vrsta membrane za reverznu osmozu s dugotrajnim stabilnim visokim učinkom istovremenim poboljšanjem izvorne selektivnosti propusnosti i protiv obraštanja.
Njihov je rad značajno poboljšao izvedbu TFC PA membrana za reverznu osmozu i pružio vrijedne tehničke savjete za budućnost desalinizacije morske vode. Studija je objavljena u časopisu Frontiers of Environmental Science & Engineering.
U ovoj studiji, nanočestice Mg-Al-CO3 HT ugrađene su u PA sloj disperzijom u organskoj otopini tijekom međufazne polimerizacije. Uključivanje HT-a ima dvostruku ulogu, poboljšava protok vode i služi kao mjesto cijepljenja. Uključivanje HT-a povećalo je protok vode bez žrtvovanja odbijanja soli, nadoknađujući gubitke uzrokovane naknadnom reakcijom cijepljenja. Izložena površina HT-a služi kao mjesto cijepljenja za sredstvo protiv obraštanja dimetiloktadecil[3-(trimetoksisilil)propil]amonijev klorid (DMOT-PAC).
Kombinacija HT inkorporacije i DMOTPAC cijepljenja daje membranama reverzne osmoze visoku selektivnost propusnosti i svojstva protiv obraštanja. Protok vode PA-NT-0,06 iznosio je 49,8 l/m2·h, što je 16,4% više od izvorne membrane. Stupanj odbijanja soli PA-HT-0,06 bio je 99,1%, što je usporedivo s onim kod originalne membrane. S obzirom na kontaminaciju negativno nabijenim lizozimom, oporavak vodenog protoka modificirane membrane bio je veći od onog izvorne membrane (npr. 86,8% za PA-HT-0,06 naspram 78,2% za PA-original). Stupanj baktericidnog djelovanja PA-HT-0,06 protiv Escherichie coli i Bacillus subtilis bio je 97,3%, odnosno 98,7%.
Ova je studija prva koja je izvijestila o stvaranju kovalentnih veza između DMOTPAC i HT nanočestica ugrađenih u PA matrice za proizvodnju membrana reverzne osmoze s visokom selektivnošću propusnosti i svojstvima protiv obraštanja. Ugradnja integriranih nanočestica i cijepljenje funkcionalnih skupina omogućuju razvoj membrana reverzne osmoze s visokom selektivnošću propusnosti i svojstvima protiv obraštanja.
Dodatne informacije: Xinxia Tian et al., Priprema membrane za reverznu osmozu s visokom selektivnošću i svojstvima protiv obraštanja za desalinizaciju morske vode, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Ako naiđete na pravopisnu pogrešku, netočnost ili želite podnijeti zahtjev za uređivanje sadržaja ove stranice, upotrijebite ovaj obrazac. Za opća pitanja, molimo koristite naš kontakt obrazac. Za općenite povratne informacije upotrijebite odjeljak za javne komentare u nastavku (molim za preporuke).
Vaše povratne informacije su nam vrlo važne. Međutim, zbog količine poruka ne možemo jamčiti pojedinačne odgovore.
Vaša e-adresa koristi se samo da bi primatelji znali tko je poslao e-poštu. Ni vaša adresa ni adresa primatelja neće se koristiti u bilo koje druge svrhe. Podaci koje ste unijeli pojavit će se u vašoj e-pošti i Phys.org ih neće pohraniti ni u kojem obliku.
Primajte tjedne i/ili dnevne novosti u svoju pristiglu poštu. Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikada nećemo dijeliti vaše podatke s trećim stranama.
Ova web stranica koristi kolačiće za olakšavanje navigacije, analizu vaše upotrebe naših usluga, prikupljanje podataka za personalizaciju oglasa i pružanje sadržaja trećih strana. Korištenjem naše web stranice potvrđujete da ste pročitali i razumjeli našu Politiku privatnosti i Uvjete korištenja.
Vrijeme objave: 4. siječnja 2023