A tecnoloxía de ósmose inversa (RO) atraeu moita atención debido á súa ampla aplicabilidade para a desalinización de auga salobre e de mar. As membranas de ósmose inversa de poliamida (PA) compostas de película fina (TFC), formadas por unha capa densa de separación e unha capa de soporte porosa, foron os principais produtos neste campo. Non obstante, a baixa permeabilidade das membranas PA RO e o ensuciamento das membranas de ósmose inversa TFC limitan o uso xeneralizado das membranas PA RO TFC. googletag.cmd.push(function() {googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
A síntese de membranas nanocompostas demostrou ser un excelente método para combinar as vantaxes dos nanomateriais poliméricos e inorgánicos. As características naturais das membranas de ósmose inversa pódense mellorar axustando a composición e estrutura. Por exemplo, a hidrotalcita (HT) dispersouse nunha solución acuosa e incluíuse na matriz de PA na fase de polimerización interfacial para crear canles de transporte de auga.
As membranas resultantes presentan unha alta selectividade de permeabilidade e un aumento do fluxo de auga sen sacrificar a repelencia de sal. Ademais, a modificación da membrana, incluíndo a incorporación de nanopartículas, o revestimento de superficie e o enxerto, demostrou ser un enfoque eficaz para evitar a bioincrustación. Entre eles, o enxerto de axentes antiincrustantes en nanopartículas incrustadas na matriz de PA é unha excelente estratexia para impartir propiedades antiincrustantes ás membranas de ósmose inversa sen danar a matriz de PA.
As nanopartículas HT son ricas en grupos hidroxilo, que poden reaccionar cos grupos siloxi dos axentes de acoplamento de silano para conseguir un enxerto antifouling. Polo tanto, pódese obter unha nova membrana de ósmose inversa TFC cunha alta selectividade e propiedades antiincrustantes utilizando nanopartículas HT como dopantes na capa de PA e enxertando axentes de acoplamento de silano que conteñen grupos funcionais antiincrustantes na superficie da membrana.
O profesor Wang Jian do Instituto de Desalinización e Utilización Integrada da Auga de Mar, o profesor Ma Zhong da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de Shandong, o doutor Tian Xinxia da Academia de Ciencias de China, inspirado nas características das nanopartículas HT e dos axentes de acoplamento de silano que conteñen cuaternario. sales de amonio. , e os membros do seu equipo xuntos. Fixéronse esforzos para desenvolver un novo tipo de membrana de ósmose inversa con alto rendemento estable a longo prazo, mellorando simultaneamente a selectividade de permeabilidade orixinal e o antifouling.
O seu traballo mellorou significativamente o rendemento das membranas de ósmose inversa TFC PA e proporcionou valiosos consellos técnicos para o futuro da desalinización da auga de mar. O estudo foi publicado na revista Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Neste estudo, incorporáronse nanopartículas de Mg-Al-CO3 HT nunha capa de PA por dispersión nunha solución orgánica durante a polimerización interfacial. A inclusión de HT xoga un dobre papel, mellorando o fluxo de auga e servindo como lugar de enxerto. A inclusión de HT aumentou o fluxo de auga sen sacrificar o rexeitamento de sal, compensando as perdas causadas pola reacción de enxerto posterior. A superficie exposta do HT serve como lugar de enxerto para o axente antiincrustante cloruro de dimetiloctadecil[3-(trimetoxisilil)propil]amonio (DMOT-PAC).
A combinación de incorporación de HT e enxerto DMOTPAC dota ás membranas de ósmose inversa cunha alta selectividade de permeabilidade e propiedades antiincrustantes. O caudal de auga do PA-NT-0,06 foi de 49,8 l/m2·h, o que é un 16,4% superior ao da membrana orixinal. O grao de rexeitamento da sal PA-HT-0,06 foi do 99,1%, o que é comparable ao da membrana orixinal. Con respecto á contaminación con lisozima cargada negativamente, a recuperación do fluxo acuoso da membrana modificada foi maior que a da membrana orixinal (por exemplo, 86,8% para PA-HT-0,06 fronte ao 78,2% para PA-orixinal). O grao de actividade bactericida de PA-HT-0,06 contra Escherichia coli e Bacillus subtilis foi do 97,3% e do 98,7%, respectivamente.
Este estudo é o primeiro en informar da formación de enlaces covalentes entre as nanopartículas DMOTPAC e HT incrustadas en matrices de PA para producir membranas de ósmose inversa cunha alta selectividade de permeabilidade e propiedades antiincrustantes. A incorporación de nanopartículas integradas e o enxerto de grupos funcionais permiten o desenvolvemento de membranas de ósmose inversa cunha alta selectividade de permeabilidade e propiedades antiincrustantes.
Máis información: Xinxia Tian et al., Preparation of a reverse osmosis membrane with high selectivity and anti-fouling properties for seawater desalining, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Se atopas erros tipográficos, inexactitudes ou desexas enviar unha solicitude para editar o contido desta páxina, utiliza este formulario. Para preguntas xerais, use o noso formulario de contacto. Para obter comentarios xerais, use a sección de comentarios públicos a continuación (recomendacións por favor).
Os teus comentarios son moi importantes para nós. Non obstante, debido ao volume de mensaxes, non podemos garantir respostas individuais.
O teu enderezo de correo electrónico só se utiliza para informar aos destinatarios de quen enviou o correo electrónico. Nin o seu enderezo nin o enderezo do destinatario serán utilizados para ningún outro propósito. A información que introduciu aparecerá no seu correo electrónico e Phys.org non a almacenará de ningún xeito.
Recibe actualizacións semanais e/ou diarias na túa caixa de entrada. Podes cancelar a subscrición en calquera momento e nunca compartiremos os teus datos con terceiros.
Este sitio web utiliza cookies para facilitar a navegación, analizar o seu uso dos nosos servizos, recoller datos para personalizar anuncios e proporcionar contido de terceiros. Ao usar o noso sitio web, recoñeces que liches e entendes a nosa Política de privacidade e as Condicións de uso.
Hora de publicación: Xaneiro-04-2023