Ters ozmoz (RO) teknolojisi, acı ve deniz suyunun tuzdan arındırılmasında geniş çapta uygulanabilirliği nedeniyle büyük ilgi görmüştür. Yoğun bir ayırma katmanı ve gözenekli bir destek katmanından oluşan ince film kompozit (TFC) poliamid (PA) ters ozmoz membranları bu alanda öncü ürünler olmuştur. Bununla birlikte, PA RO membranlarının düşük geçirgenliği ve TFC ters ozmoz membranlarının kirlenmesi, PA RO TFC membranlarının yaygın kullanımını sınırlamaktadır. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Nanokompozit membranların sentezinin, polimerik ve inorganik nanomateryallerin avantajlarını birleştirmek için mükemmel bir yöntem olduğu kanıtlanmıştır. Ters ozmoz membranlarının doğal özellikleri, bileşim ve yapının ince ayarlanmasıyla geliştirilebilir. Örneğin, hidrotalsit (HT) sulu bir çözelti içinde dağıtıldı ve su taşıma kanalları oluşturmak için arayüzey polimerizasyonu aşamasında PA matrisine dahil edildi.
Ortaya çıkan membranlar, yüksek geçirgenlik seçiciliği ve tuz iticiliğinden ödün vermeden artan su akışı sergiler. Ek olarak, nanopartiküllerin dahil edilmesi, yüzey kaplaması ve aşılamayı içeren membran modifikasyonunun biyolojik kirlenmeyi önlemede etkili bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir. Bunlar arasında, kirlenme önleyici maddelerin PA matrisine gömülü nanopartiküllere aşılanması, PA matrisine zarar vermeden ters ozmoz membranlarına kirlenme önleyici özellikler kazandırmak için mükemmel bir stratejidir.
HT nanopartikülleri, kirlenme önleyici aşılama elde etmek için silan birleştirme maddelerinin siloksi grupları ile reaksiyona girebilen hidroksil grupları bakımından zengindir. Bu nedenle, yüksek seçiciliğe ve kirlenme önleyici özelliklere sahip yeni bir TFC ters ozmoz membranı, PA katmanında katkı maddeleri olarak HT nanopartiküllerinin kullanılması ve kirlenme önleyici fonksiyonel grup içeren silan birleştirme maddelerinin membran yüzeyine aşılanmasıyla elde edilebilir.
Tuzdan Arındırma ve Entegre Deniz Suyu Kullanımı Enstitüsü'nden Prof. Wang Jian, Shandong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Prof. Ma Zhong, Çin Bilimler Akademisi'nden Dr. Tian Xinxia, HT nanopartiküllerinin ve kuaterner içeren silan birleştirme ajanlarının özelliklerinden esinlenmiştir. amonyum tuzları. ve ekibinin üyeleri bir arada. Orijinal geçirgenlik seçiciliğini ve kirlenme önleme özelliklerini aynı anda geliştirerek, uzun vadeli istikrarlı yüksek performansa sahip yeni bir tür ters ozmoz membranı geliştirmek için çaba sarf edilmiştir.
Çalışmaları, TFC PA ters ozmoz membranlarının performansını önemli ölçüde artırdı ve deniz suyunun tuzdan arındırılmasının geleceği için değerli teknik tavsiyeler sağladı. Çalışma Frontiers of Environmental Science & Engineering dergisinde yayınlandı.
Bu çalışmada, Mg-Al-CO3 HT nanopartikülleri, arayüzey polimerizasyonu sırasında organik bir çözelti içinde dağıtılarak bir PA katmanına dahil edildi. HT'nin dahil edilmesi, su akışını artırarak ve aşılama alanı olarak hizmet ederek ikili bir rol oynar. HT'nin dahil edilmesi, tuz reddinden ödün vermeden su akışını arttırdı ve sonraki aşılama reaksiyonunun neden olduğu kayıpları telafi etti. HT'nin açıkta kalan yüzeyi, kirlenme önleyici madde dimetiloktadesil[3-(trimetoksisilil)propil]amonyum klorür (DMOT-PAC) için bir aşılama alanı görevi görür.
HT katılımı ve DMOTPAC aşılama kombinasyonu, ters ozmoz membranlarına yüksek geçirgenlik seçiciliği ve kirlenme önleyici özellikler kazandırır. PA-NT-0.06'nın su akışı 49.8 l/m2·saat olmuştur; bu, orijinal membranınkinden %16.4 daha yüksektir. PA-HT-0.06 tuzunun reddedilme derecesi %99.1 idi; bu da orijinal membranınkiyle karşılaştırılabilir düzeydeydi. Negatif yüklü lizozim kontaminasyonu ile ilgili olarak, değiştirilmiş membranın sulu akı geri kazanımı, orijinal membranınkinden daha yüksekti (örneğin, PA-orijinal için %78,2'ye karşı PA-HT-0,06 için %86,8). PA-HT-0.06'nın Escherichia coli ve Bacillus subtilis'e karşı bakterisidal aktivite derecesi sırasıyla %97.3 ve %98.7 idi.
Bu çalışma, yüksek geçirgenlik seçiciliğine ve kirlenme önleyici özelliklere sahip ters ozmoz membranları üretmek için PA matrislerine gömülü DMOTPAC ve HT nanopartikülleri arasında kovalent bağ oluşumunu bildiren ilk çalışmadır. Entegre nanopartiküllerin ve fonksiyonel grup aşılamanın birleştirilmesi, yüksek geçirgenlik seçiciliğine ve kirlenme önleyici özelliklere sahip ters ozmoz membranlarının geliştirilmesine olanak tanır.
Daha fazla bilgi: Xinxia Tian ve diğerleri, Deniz suyunun tuzdan arındırılması için yüksek seçiciliğe ve kirlenme önleyici özelliklere sahip bir ters ozmoz membranının hazırlanması, Çevre Bilimi ve Mühendisliğinde Sınırlar (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Bir yazım hatası veya yanlışlıkla karşılaşırsanız veya bu sayfanın içeriğini düzenlemek için bir istek göndermek isterseniz lütfen bu formu kullanın. Genel sorularınız için lütfen iletişim formumuzu kullanın. Genel geri bildirim için lütfen aşağıdaki genel yorum bölümünü kullanın (öneriler lütfen).
Görüşleriniz bizim için çok önemlidir. Ancak mesajların yoğunluğu nedeniyle bireysel yanıtları garanti edemiyoruz.
E-posta adresiniz yalnızca alıcıların e-postayı kimin gönderdiğini bilmesini sağlamak için kullanılır. Ne sizin adresiniz ne de alıcının adresi başka hiçbir amaçla kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e-postanızda görünecek ve Phys.org tarafından hiçbir şekilde saklanmayacaktır.
Haftalık ve/veya günlük güncellemeleri gelen kutunuza alın. İstediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz; verilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
Bu web sitesi, gezinmeyi kolaylaştırmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek, reklamları kişiselleştirmek için veri toplamak ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezleri kullanır. Web sitemizi kullanarak Gizlilik Politikamızı ve Kullanım Koşullarımızı okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz.
Gönderim zamanı: Ocak-04-2023