Tehnologija reverzne osmoze (RO) privukla je veliku pažnju zbog svoje široke primjene za desalinizaciju bočate i morske vode. Tankoslojne kompozitne (TFC) poliamidne (PA) membrane za reverznu osmozu, koje se sastoje od gustog odvajajućeg sloja i poroznog nosećeg sloja, vodeći su proizvodi u ovoj oblasti. Međutim, niska permeabilnost PA RO membrana i onečišćenje TFC membrana reverzne osmoze ograničavaju široku upotrebu PA RO TFC membrana. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Sinteza nanokompozitnih membrana se pokazala kao odlična metoda za kombinovanje prednosti polimernih i anorganskih nanomaterijala. Prirodne karakteristike membrana reverzne osmoze mogu se poboljšati finim podešavanjem sastava i strukture. Na primjer, hidrotalcit (HT) je dispergovan u vodenom rastvoru i uključen u PA matricu u fazi međufazne polimerizacije kako bi se stvorili kanali za transport vode.
Rezultirajuće membrane pokazuju visoku selektivnost propusnosti i povećan protok vode bez žrtvovanja odbijanja soli. Pored toga, modifikacija membrane, uključujući ugradnju nanočestica, površinski premaz i presađivanje, pokazala se kao efikasan pristup za sprečavanje biološkog obraštanja. Među njima, cijepljenje sredstava protiv obraštanja na nanočestice ugrađene u PA matricu je odlična strategija za davanje svojstava protiv obraštanja membranama reverzne osmoze bez oštećenja PA matriksa.
HT nanočestice su bogate hidroksilnim grupama, koje mogu reagovati sa siloksi grupama silanskih vezivnih agenasa kako bi se postiglo kalemljenje protiv obrastanja. Stoga se nova TFC membrana reverzne osmoze sa visokom selektivnošću i svojstvima protiv obraštanja može dobiti korištenjem HT nanočestica kao dodataka u PA sloju i cijepljenjem sredstava za spajanje silana koja sadrže funkcionalnu grupu protiv obraštanja na površinu membrane.
Prof. Wang Jian sa Instituta za desalinizaciju i integrirano korištenje morske vode, prof. Ma Zhong sa Univerziteta nauke i tehnologije u Šandongu, dr Tian Xinxia sa Kineske akademije nauka, inspirirani karakteristikama HT nanočestica i silana za spajanje agenasa koji sadrže kvaternarne amonijum soli. , i članovi njihovog tima zajedno. Uloženi su napori da se razvije nova vrsta membrane za reverznu osmozu sa dugotrajnim stabilnim visokim performansama istovremeno poboljšavajući originalnu selektivnost permeabilnosti i anti-obraštanje.
Njihov rad značajno je poboljšao performanse TFC PA membrana reverzne osmoze i pružio vrijedne tehničke savjete za budućnost desalinizacije morske vode. Studija je objavljena u časopisu Frontiers of Environmental Science & Engineering.
U ovoj studiji, Mg-Al-CO3 HT nanočestice su inkorporirane u PA sloj disperzijom u organskom rastvoru tokom interfacijalne polimerizacije. Uključivanje HT igra dvostruku ulogu, poboljšava protok vode i služi kao mjesto za cijepljenje. Uključivanje HT povećalo je protok vode bez žrtvovanja odbacivanja soli, kompenzirajući gubitke uzrokovane naknadnom reakcijom cijepljenja. Izložena površina HT služi kao mjesto cijepljenja za sredstvo protiv obraštanja dimetiloktadecil[3-(trimetoksisilil)propil]amonijum hlorid (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 originalne membrane. Stepen odbacivanja soli PA-HT-0,06 bio je 99,1%, što je uporedivo sa onim kod originalne membrane. S obzirom na negativno nabijenu kontaminaciju lizozimom, obnavljanje vodenog toka modificirane membrane bilo je veće nego kod originalne membrane (npr. 86,8% za PA-HT-0,06 naspram 78,2% za PA-original). Stepen baktericidne aktivnosti PA-HT-0,06 prema Escherichia coli i Bacillus subtilis bio je 97,3%, odnosno 98,7%.
Ova studija je prva koja je izvijestila o formiranju kovalentnih veza između DMOTPAC i HT nanočestica ugrađenih u PA matrice za proizvodnju membrana reverzne osmoze sa visokom selektivnošću permeabilnosti i svojstvima protiv obraštanja. Inkorporacija integrisanih nanočestica i presađivanje funkcionalnih grupa omogućavaju razvoj membrana reverzne osmoze sa visokom selektivnošću permeabilnosti i svojstvima protiv obraštanja.
Dodatne informacije: Xinxia Tian et al., Priprema membrane reverzne osmoze 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 tipografsku grešku, nepreciznost ili želite da podnesete zahtjev za uređivanje sadržaja ove stranice, koristite ovaj obrazac. Za opća pitanja, koristite našu kontakt formu. Za općenite povratne informacije koristite odjeljak za javne komentare ispod (molim preporuke).
Vaše povratne informacije su nam veoma važne. Međutim, zbog obima poruka, ne možemo garantirati pojedinačne odgovore.
Vaša e-mail adresa se koristi samo da bi primaoci znali ko je poslao e-poštu. Ni vaša adresa ni adresa primaoca neće se koristiti u druge svrhe. Informacije koje ste unijeli pojavit će se u vašoj e-pošti i Phys.org ih neće pohraniti u bilo kojem obliku.
Primajte sedmične i/ili dnevne novosti u inbox. Možete se odjaviti u bilo kojem trenutku i nikada nećemo dijeliti vaše podatke s trećim licima.
Ova web stranica koristi kolačiće za olakšavanje navigacije, analizu vašeg korištenja 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 Uslove korištenja.
Vrijeme objave: Jan-04-2023