作者韦恩·刘易斯，洛杉矶加州大学 加州大学洛杉矶分校博士后学者布莱恩·麦克弗瑞和博士生麦肯齐·安德森检查了FLO过程中使用的玻璃板上的超薄薄膜
学分:马克·罗斯波罗/加州大学洛杉矶分校 从海水中提取饮用水、处理废水和进行肾脏透析只是使用膜过滤技术的几个重要过程
这一过程的关键是薄膜过滤器——一种薄的、半多孔的薄膜，允许某些物质(如水)通过，同时分离出其他不需要的物质
但是在过去的30年里，构成商业生产的薄膜过滤器的关键层的材料没有显著的改进
现在，加州大学洛杉矶分校的研究人员开发了一种新技术，称为薄膜升空，或称FLO，用于制造薄膜过滤器
该方法可以为制造商提供一种使用高性能塑料、金属有机框架和碳材料生产更有效和节能的膜的方法
到目前为止，过滤器制造方法的限制已经阻碍了这些材料在工业生产中的应用
描述这项工作的一项研究发表在《纳米快报》杂志上
加州大学洛杉矶分校的理查德·卡纳博士说:“实验室里有很多材料可以做很好的分离，但是它们不可伸缩。”
明基洪材料创新教授和该研究的资深作者
“通过这项技术，我们可以利用这些材料，制作可伸缩的薄膜，并使它们变得有用
" 坎特说，除了利用现有技术改进过滤类型的潜力之外，利用FLO生产的膜还可以实现一系列新的过滤形式，他也是化学和生物化学、材料科学和工程的杰出教授，也是加州大学洛杉矶分校加州纳米系统研究所的成员
例如，这项技术有朝一日可能使从工业排放物中提取二氧化碳成为可能——这将使碳转化为燃料或其他应用，同时减少污染
像用于脱盐的过滤器被称为非对称膜，因为它们有两层:一层薄而密的“活性”层，用于拒绝大于特定尺寸的颗粒；一层多孔的“支撑”层，提供膜结构，使其能够抵抗反渗透和其他过滤过程中使用的高压
加州大学洛杉矶分校的工程师在20世纪60年代设计了第一个不对称脱盐膜
今天的不对称膜是通过将活性层浇铸到支撑层上，或者同时浇铸两者而制成的
但是，为了使用更先进的材料制造活性层，工程师必须使用溶剂或高热——这两者都会损坏支撑层或防止活性层粘附
在FLO技术中，活性层以液体的形式浇铸在玻璃或金属板上，然后固化，使活性层成为固体
接下来，添加由用织物增强的环氧树脂制成的支撑层，并且加热膜以固化环氧树脂
在支撑层中使用环氧树脂是区别于T-FLO技术的创新——它能够首先产生活性层，以便可以用化学物质或高温处理而不损坏支撑层
然后将膜浸没在水中，以冲洗掉导致环氧树脂孔隙的化学物质，并将膜从玻璃或金属片上松开
最后，用刀片将膜从板上剥离——这种“剥离”赋予了该方法名称
“世界各地的研究人员已经展示了许多令人兴奋的新材料，它们可以比工业上更有效地分离盐、气体和有机材料，”加州大学洛杉矶分校的博士后学者布莱恩·麦克弗瑞说，他发明了FLO过程，也是这项研究的第一作者之一
“然而，这些材料通常制成相对较厚的薄膜，分离速度太慢，或者制成小样品，难以工业化生产
“我们已经展示了一个平台，我们相信该平台将使研究人员能够在大型、薄、不对称的膜配置中使用他们的新材料，可在实际应用中进行测试
" 研究人员测试了一种用FLO生产的膜，用于去除水中的盐，它显示出有望解决海水淡化中的一个常见问题，即微生物和其他有机物质会堵塞膜
虽然向水中添加氯可以杀死微生物，但这种化学物质也会导致大多数膜破裂
在这项研究中，FLO膜既拒绝盐，又抵制氯
在其他实验中，这种新膜也能够从溶剂废料中去除有机物质，并分离温室气体
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