美国化学学会 显微镜下的纳米钻石放在水中时会结块(如上图所示),但在乙酸乙酯中清洗热废水时会解离
学分:改编自美国化学学会应用材料与工程;接口2020,DOI: 10
1021/acsami
0c15194 尽管地球的大部分被水覆盖,但只有一小部分足够干净,可供人类使用
因此,尽可能回收这些资源非常重要
目前的净化技术不能充分处理某些行业产生的高温废水
但是现在,研究人员在美国化学学会应用材料和界面杂志上报道,已经将胺增强的纳米金刚石颗粒嵌入到膜中来解决这个挑战
一些采油方法和其他工业过程会产生热废水,在通过传统的反渗透膜净化之前,需要高能耗的冷却
净化后,水需要加热后才能再次使用
在如此高的温度下,传统的反渗透膜过滤缓慢,允许更多的盐、固体和其他污染物通过
在以前的研究中,研究人员已经在这些膜上嵌入了极其微小的纳米金刚石——在没有氧气的小型封闭容器中爆炸产生的碳球
虽然这种膜能有效、快速地过滤大量的水,并能防止结垢,但它们没有用非常热的样品进行测试
为了优化用于热废水的膜,霍尔西迪、萨德扎德和他的同事们想以一种新的方式修饰纳米金刚石球并将其嵌入
该团队将胺附着在纳米钻石上,并将其浸泡在乙酸乙酯溶液中,以防止球体结块
然后,加入一种单体,与胺反应,形成与传统膜基底的化学连接
胺链和乙酸乙酯处理的协同效应导致膜更厚、温度更稳定,有助于改善其性能
与没有纳米金刚石的膜相比,通过增加膜中胺增强的纳米金刚石的量,研究人员获得了更高的过滤速率,去除了更大比例的杂质,即使在167°F下9小时后也是如此
研究人员说,新方法生产的膜可以更有效地处理高温废水
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