Ang teknolohiya ng reverse osmosis (RO) ay nakakaakit ng maraming atensyon dahil sa malawak na applicability nito para sa brackish at sea water desalination. Ang manipis na film composite (TFC) polyamide (PA) reverse osmosis membranes, na binubuo ng isang siksik na separation layer at isang porous na support layer, ay ang mga nangungunang produkto sa larangang ito. Gayunpaman, ang mababang permeability ng PA RO membranes at fouling ng TFC reverse osmosis membranes ay nililimitahan ang malawakang paggamit ng PA RO TFC membranes. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Ang synthesis ng nanocomposite membranes ay napatunayang isang mahusay na paraan para sa pagsasama-sama ng mga pakinabang ng polymeric at inorganic na nanomaterial. Ang mga likas na katangian ng reverse osmosis membrane ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng fine tuning ng komposisyon at istraktura. Halimbawa, ang hydrotalcite (HT) ay nagkalat sa isang may tubig na solusyon at kasama sa PA matrix sa yugto ng interfacial polymerization upang lumikha ng mga channel ng transportasyon ng tubig.
Ang mga resultang lamad ay nagpapakita ng mataas na permeability selectivity at tumaas na daloy ng tubig nang hindi sinasakripisyo ang salt repellency. Bilang karagdagan, ang pagbabago ng lamad, kabilang ang pagsasama ng nanoparticle, patong sa ibabaw, at paghugpong, ay ipinakita na isang epektibong diskarte upang maiwasan ang biofouling. Kabilang sa mga ito, ang paghugpong ng mga anti-fouling agent sa nanoparticle na naka-embed sa PA matrix ay isang mahusay na diskarte upang magbigay ng mga anti-fouling properties upang baligtarin ang osmosis membranes nang hindi nasisira ang PA matrix.
Ang HT nanoparticle ay mayaman sa hydroxyl group, na maaaring tumugon sa mga siloxy group ng silane coupling agent upang makamit ang antifouling grafting. Samakatuwid, ang isang nobelang TFC reverse osmosis membrane na may mataas na selectivity at anti-fouling properties ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paggamit ng HT nanoparticle bilang dopants sa PA layer at paghugpong ng anti-fouling functional group na naglalaman ng silane coupling agent sa ibabaw ng lamad.
Prof. Wang Jian mula sa Institute of Desalination at Integrated Seawater Utilization, Prof. Ma Zhong mula sa Shandong University of Science and Technology, Dr. Tian Xinxia mula sa Chinese Academy of Sciences, na inspirasyon ng mga katangian ng HT nanoparticles at silane coupling agent na naglalaman ng quaternary mga ammonium na asin. , at magkakasama ang mga miyembro ng kanilang koponan. Ang mga pagsisikap ay ginawa upang bumuo ng isang bagong uri ng reverse osmosis membrane na may pangmatagalang matatag na mataas na pagganap sa pamamagitan ng sabay-sabay na pagpapabuti ng orihinal na permeability selectivity at anti-fouling.
Ang kanilang trabaho ay makabuluhang napabuti ang pagganap ng TFC PA reverse osmosis membranes at nagbigay ng mahalagang teknikal na payo para sa hinaharap ng seawater desalination. Ang pag-aaral ay na-publish sa journal Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Sa pag-aaral na ito, ang Mg-Al-CO3 HT nanoparticle ay isinama sa isang PA layer sa pamamagitan ng dispersion sa isang organic na solusyon sa panahon ng interfacial polymerization. Ang pagsasama ng HT ay gumaganap ng dalawahang papel, pagpapahusay ng daloy ng tubig at nagsisilbing isang grafting site. Ang pagsasama ng HT ay nagpapataas ng daloy ng tubig nang hindi sinasakripisyo ang pagtanggi sa asin, na binabayaran ang mga pagkalugi na dulot ng kasunod na reaksyon ng paghugpong. Ang nakalantad na ibabaw ng HT ay nagsisilbing grafting site para sa antifouling agent na dimethyloctadecyl[3-(trimethoxysilyl)propyl]ammonium chloride (DMOT-PAC).
Ang kumbinasyon ng HT incorporation at DMOTPAC grafting ay nagbibigay ng reverse osmosis membrane na may mataas na permeability selectivity at anti-fouling properties. Ang daloy ng tubig ng PA-NT-0.06 ay 49.8 l/m2·h, na 16.4% na mas mataas kaysa sa orihinal na lamad. Ang antas ng pagtanggi ng PA-HT-0.06 na asin ay 99.1%, na maihahambing sa orihinal na lamad. Sa paggalang sa negatibong sisingilin na kontaminasyon ng lysozyme, ang aqueous flux recovery ng binagong lamad ay mas mataas kaysa sa orihinal na lamad (halimbawa, 86.8% para sa PA-HT-0.06 kumpara sa 78.2% para sa PA-orihinal). Ang antas ng aktibidad ng bactericidal ng PA-HT-0.06 laban sa Escherichia coli at Bacillus subtilis ay 97.3% at 98.7%, ayon sa pagkakabanggit.
Ang pag-aaral na ito ang unang nag-ulat ng pagbuo ng mga covalent bond sa pagitan ng DMOTPAC at HT nanoparticle na naka-embed sa PA matrice upang makabuo ng reverse osmosis membranes na may mataas na permeability selectivity at anti-fouling properties. Ang pagsasama ng pinagsamang nanoparticle at functional group grafting ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng reverse osmosis membranes na may mataas na permeability selectivity at anti-fouling properties.
Karagdagang impormasyon: Xinxia Tian et al., Paghahanda ng reverse osmosis membrane na may mataas na selectivity at anti-fouling properties para sa seawater desalination, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Kung nakatagpo ka ng typo, kamalian, o gustong magsumite ng kahilingang i-edit ang nilalaman ng pahinang ito, mangyaring gamitin ang form na ito. Para sa mga pangkalahatang katanungan, mangyaring gamitin ang aming contact form. Para sa pangkalahatang feedback, mangyaring gamitin ang seksyon ng pampublikong komento sa ibaba (mangyaring mga rekomendasyon).
Ang iyong feedback ay napakahalaga sa amin. Gayunpaman, dahil sa dami ng mga mensahe, hindi namin magagarantiya ang mga indibidwal na tugon.
Ginagamit lang ang iyong email address upang ipaalam sa mga tatanggap kung sino ang nagpadala ng email. Ang iyong address o ang address ng tatanggap ay hindi gagamitin para sa anumang iba pang layunin. Ang impormasyong iyong inilagay ay lalabas sa iyong email at hindi itatabi ng Phys.org sa anumang anyo.
Makakuha ng lingguhan at/o araw-araw na mga update sa iyong inbox. Maaari kang mag-unsubscribe anumang oras at hindi namin kailanman ibabahagi ang iyong data sa mga third party.
Gumagamit ang website na ito ng cookies upang mapadali ang pag-navigate, pag-aralan ang iyong paggamit ng aming mga serbisyo, mangolekta ng data upang i-personalize ang mga ad, at magbigay ng nilalaman mula sa mga third party. Sa paggamit ng aming website, kinikilala mo na nabasa at naunawaan mo ang aming Patakaran sa Privacy at Mga Tuntunin ng Paggamit.
Oras ng post: Ene-04-2023