Teknologi osmosis songsang (RO) telah menarik banyak perhatian kerana kebolehgunaannya yang meluas untuk penyahgaraman air payau dan air laut. Membran osmosis songsang poliamida (PA) komposit filem nipis (TFC), yang terdiri daripada lapisan pemisahan yang padat dan lapisan sokongan berliang, telah menjadi produk utama dalam bidang ini. Walau bagaimanapun, kebolehtelapan membran PA RO yang rendah dan pengotoran membran osmosis songsang TFC mengehadkan penggunaan membran PA RO TFC yang meluas. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Sintesis membran nanokomposit telah terbukti sebagai kaedah yang sangat baik untuk menggabungkan kelebihan bahan nano polimer dan bukan organik. Ciri-ciri semula jadi membran osmosis songsang boleh diperbaiki dengan memperhalusi komposisi dan strukturnya. Contohnya, hidrotalsit (HT) telah tersebar dalam larutan akueus dan dimasukkan ke dalam matriks PA pada peringkat pempolimeran antara muka untuk mewujudkan saluran pengangkutan air.
Membran yang terhasil mempamerkan selektiviti kebolehtelapan yang tinggi dan peningkatan aliran air tanpa mengorbankan daya tahan garam. Di samping itu, pengubahsuaian membran, termasuk penggabungan nanopartikel, salutan permukaan dan cantuman, telah terbukti sebagai pendekatan yang berkesan untuk mencegah biofouling. Antaranya, cantuman agen anti-fouling pada nanopartikel yang terbenam dalam matriks PA adalah strategi yang sangat baik untuk memberikan sifat anti-fouling pada membran osmosis terbalik tanpa merosakkan matriks PA.
Nanopartikel HT kaya dengan kumpulan hidroksil, yang boleh bertindak balas dengan kumpulan siloksi agen gandingan silana untuk mencapai cantuman antipengotoran. Oleh itu, membran osmosis songsang TFC baharu dengan selektiviti tinggi dan sifat anti-pengotoran boleh diperoleh dengan menggunakan nanopartikel HT sebagai dopan dalam lapisan PA dan cantuman agen gandingan silana yang mengandungi kumpulan berfungsi anti-pengotoran ke permukaan membran.
Prof. Wang Jian dari Institut Penyahgaraman dan Pemanfaatan Air Laut Bersepadu, Prof. Ma Zhong dari Universiti Sains dan Teknologi Shandong, Dr. Tian Xinxia dari Akademi Sains China, diinspirasikan oleh ciri-ciri nanopartikel HT dan agen gandingan silana yang mengandungi garam ammonium kuaterner. , dan ahli pasukan mereka bersama-sama. Usaha telah dilakukan untuk membangunkan jenis membran osmosis terbalik baharu dengan prestasi tinggi yang stabil jangka panjang dengan meningkatkan selektiviti kebolehtelapan asal dan anti-pengotoran secara serentak.
Kerja mereka telah meningkatkan prestasi membran osmosis songsang TFC PA dengan ketara dan memberikan nasihat teknikal yang berharga untuk masa depan penyahgaraman air laut. Kajian ini telah diterbitkan dalam jurnal Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Dalam kajian ini, nanopartikel Mg-Al-CO3 HT telah digabungkan ke dalam lapisan PA melalui penyebaran dalam larutan organik semasa pempolimeran antara muka. Kemasukan HT memainkan peranan berganda, meningkatkan aliran air dan berfungsi sebagai tapak cantuman. Kemasukan HT meningkatkan aliran air tanpa mengorbankan penolakan garam, mengimbangi kerugian yang disebabkan oleh tindak balas cantuman berikutnya. Permukaan HT yang terdedah berfungsi sebagai tapak cantuman untuk agen antikotoran dimetiloktadesil[3-(trimetoksisilil)propil]amonium klorida (DMOT-PAC).
Gabungan penggabungan HT dan cantuman DMOTPAC memberikan membran osmosis songsang dengan selektiviti kebolehtelapan yang tinggi dan sifat anti-pengotoran. Aliran air PA-NT-0.06 adalah 49.8 l/m2·j, iaitu 16.4% lebih tinggi daripada membran asal. Tahap penolakan garam PA-HT-0.06 adalah 99.1%, yang setanding dengan membran asal. Berkenaan dengan pencemaran lisozim yang bercas negatif, pemulihan fluks akueus membran yang diubah suai adalah lebih tinggi daripada membran asal (contohnya, 86.8% untuk PA-HT-0.06 berbanding 78.2% untuk PA-asal). Tahap aktiviti bakteria PA-HT-0.06 terhadap Escherichia coli dan Bacillus subtilis masing-masing adalah 97.3% dan 98.7%.
Kajian ini merupakan kajian pertama yang melaporkan pembentukan ikatan kovalen antara nanopartikel DMOTPAC dan HT yang terbenam dalam matriks PA untuk menghasilkan membran osmosis songsang dengan selektiviti kebolehtelapan yang tinggi dan sifat anti-pengotoran. Penggabungan nanopartikel bersepadu dan cantuman kumpulan berfungsi membolehkan pembangunan membran osmosis songsang dengan selektiviti kebolehtelapan yang tinggi dan sifat anti-pengotoran.
Maklumat lanjut: Xinxia Tian et al., Penyediaan membran osmosis songsang dengan selektiviti tinggi dan sifat anti-pengotoran untuk penyahgaraman air laut, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Jika anda menemui kesalahan taip, ketidaktepatan, atau ingin mengemukakan permintaan untuk mengedit kandungan halaman ini, sila gunakan borang ini. Untuk soalan umum, sila gunakan borang hubungan kami. Untuk maklum balas umum, sila gunakan bahagian komen awam di bawah (sila cadangkan).
Maklum balas anda sangat penting bagi kami. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah mesej yang banyak, kami tidak dapat menjamin respons individu.
Alamat e-mel anda hanya digunakan untuk memberitahu penerima siapa yang menghantar e-mel tersebut. Alamat anda mahupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain. Maklumat yang anda masukkan akan muncul dalam e-mel anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam apa jua bentuk.
Dapatkan kemas kini mingguan dan/atau harian dalam peti masuk anda. Anda boleh berhenti melanggan pada bila-bila masa dan kami tidak akan sekali-kali berkongsi data anda dengan pihak ketiga.
Laman web ini menggunakan kuki untuk memudahkan navigasi, menganalisis penggunaan perkhidmatan kami oleh anda, mengumpul data untuk memperibadikan iklan dan menyediakan kandungan daripada pihak ketiga. Dengan menggunakan laman web kami, anda mengakui bahawa anda telah membaca dan memahami Dasar Privasi dan Syarat Penggunaan kami.
Masa siaran: 04-Jan-2023