物理科技生物学-PHYICA

采用多层方法,满足淡水供应需求的绿巨人模拟器游戏过滤器

化学 2022-04-01 00:02:10

作者威廉·韦尔,耶鲁大学 信用:Pixabay/CC0公共域 为了寻找淡化海水的更好方法,一个由耶鲁大学领导的研究小组从泳衣材料中寻找灵感

反渗透是脱盐和废水再利用的黄金标准,它使用膜来去除不需要的盐

然而,科学家面临的挑战是,过滤杂质最好的材料——聚酰胺——对氯高度敏感

虽然氯通常用于清洗膜,但它会降解聚酰胺制成的膜

耶鲁大学和南京科技大学的科学家创造了一种耐氯膜——研究人员称之为“工业的圣物”——这种膜可以极大地推进该领域,以更好地应对全球供水挑战

他们的工作成果,由耶鲁大学的梅纳赫姆·埃利梅勒赫领导

戈伊苏埃塔化学与环境工程教授,发表于10月10日

5发表在《自然可持续发展》杂志上

埃利梅勒赫说,通过他们的制造方法,他们已经创造了一种可扩展的技术,用于制造坚固的反渗透膜,这种膜有可能实现大规模、真实世界应用所必需的低成本生产

他说:“这些膜可以为淡化和再利用废水提供一种更加经济和环境可持续的方式,并满足21世纪的淡水供应需求。”

一个关键因素是材料的选择

“我们使用的是聚酯薄膜,”埃利梅勒赫实验室的研究生瑞安·杜尚诺斯说

“我们的灵感之一是泳衣,它是由聚酯材料制成的,显然,它们是耐氯的

" 以前曾考虑过使用聚酯,但没有成功

那些早期的聚酯膜没有聚酰胺膜那样的抗盐能力

这导致研究小组尝试了一种多层次的方法

南京科技大学的张璇教授说:“我们取了第一层,这是一种传统的纳滤膜,易受氯腐蚀,然后在它上面,我们放了聚酯层。”

“如果我们只使用聚酯层而不使用纳滤层,它就不会形成致密的反渗透膜,因此在纳滤膜的孔内形成聚酯对形成反渗透膜至关重要

" 这种多层膜不仅耐氯,而且在透水性和脱盐性能方面与传统的聚酰胺膜表现相同

“很长一段时间以来,人们一直在努力寻找一种耐氯的反渗透膜的化学成分,”杜楚恩斯说

“我们知道如何解决其中一个问题,但不是两者都解决,所以我们采用抗氯材料并将其制成反渗透膜的事实令人兴奋

" 张说,研究人员将致力于优化技术,使其可扩展到工业应用

“我们将评估聚酯膜的其他一些性能,并试图进一步简化膜的制造方法,以满足工业加工的需要,”张说

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