Контроль опреснения воды

Coatings Today
28.08.2018 291

Опреснение или деминерализация воды является жизненно важным фактором для более 300 миллионов человек во всем мире, и это число, вероятно, будет расти по мере того, как запасы пресной воды будут высыхать во многих регионах из-за опустынивания, урбанизации и климатических изменений. Команда исследователей из Коннектикутского университета разработала новый тип мембраны для опреснения воды. Они использовали подход аддитивного производства (3D-печати), который включает электрораспыление для изготовления ультратонкой, ультра-гладкой полиамидной мембраны. Новый материал менее подвержен загрязнению и должен использовать меньше энергии для проталкивания воды через обратный осмос (процесс пропускания жидкой среды под давлением через полунепроницаемую мембрану с целью удаления части растворённых компонентов и взвешенных загрязнителей).

«Сегодняшние мембраны для обратного осмоса сделаны таким образом, что не позволяют контролировать их свойства», – объясняет Джеффри МакКатчон из Коннектикутского университета. «Наш подход использует «аддитивный» метод, который позволяет контролировать фундаментальные свойства мембраны, такие как толщина и шероховатость, что в настоящее время невозможно при использовании традиционных методов». Обычные мембраны обратного осмоса получают путем межфазной (на границе раздела фаз) полимеризации, которая основана на самоограничивающейся реакции между амином водной фазы и мономерами хлорангидрида органической фазы. Хотя такой способ и позволяет получать чрезвычайно тонкие полиамидные плёнки, которые являются высокоселективными (с высокой избирательностью) и проницаемыми для молекул воды, на протяжении, по меньшей мере, сорока лет остаётся необходимость в создании лучших мембран. Новый подход обеспечивает контроль над толщиной и шероховатостью, что невозможно при использовании обычных методов изготовления. 

Стандартные полиамидные мембраны имеют толщину от 100 до 200 нанометров. Новый метод электрораспыления позволяет создать мембрану толщиной всего 15 нм. Шероховатость новых мембран может быть понижена до 2 нм по сравнению с 80 нм для обычных мембран обратного осмоса.

«Наш подход аддитивного производства к изготовлению полиамидных мембран имеет дополнительное преимущество при масштабировании», – добавляет МакКатчон. «Электрораспыление можно масштабировать с относительной легкостью». Исследователи полагают, что такой подход может уменьшить количество химических ресурсов, необходимых для производства, поскольку традиционные химические ванны больше не нужны при таком методе.

«В лаборатории мы используем на 95% меньше химических объёмов при производстве мембран аддитивным методом по сравнению с обычной межфазной полимеризацией», – объясняют исследователи. «Эти преимущества будут увеличены при крупномасштабном производстве мембран и сделают процесс более «зеленым», чем это было в течение последних 40 лет». Команда добавляет, что не только технология опреснения может извлечь выгоду из этого нового подхода к изготовлению мембран. Этот же подход может быть использован для других разделительных мембран, используемых в химической промышленности.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Новый алгоритм ускоряет поиск новых экзотических материалов
Новый алгоритм ускоряет поиск новых экзотических материалов
Даже в самых экономичных автомобилях около 60% общей энергии бензина теряется из-за высокой температуры в…
Coatings Today
25.05.2018
276
Новый пассиватор Tridur® ZnNi H5.2
Новый пассиватор Tridur® ZnNi H5.2
Новый продукт сочетает в себе высокую коррозионную стойкость, идеальный черный цвет и низкий уровень воздействия…
Coatings Today
29.06.2020
384
Анонс нового продукта: робот-распылитель
Анонс нового продукта: робот-распылитель
Компания Ascend Build, занимающаяся строительством, искусственным интеллектом и робототехникой, недавно объявила о выпуске нового робота-распылителя.…
Coatings Today
09.03.2021
168
Самоочищающаяся и водоотталкивающая хлопчатобумажная ткань
Самоочищающаяся и водоотталкивающая хлопчатобумажная ткань
Недавно проведенное исследование посвящено гидрофобной хлопчатобумажной ткани, синтезированной путем дисперсионной полимеризации из наночастиц поли(глицидилметакрилата). В…
15.09.2022
78
Антимикробные и улучшенные барьерные свойства полимерных пленок
Антимикробные и улучшенные барьерные свойства полимерных пленок
Последние исследования показывают, что антимикробные и барьерные свойства можно улучшить с помощью пленок из полиэтилена…
Coatings Today
06.06.2019
347
НАСА поддерживает новые материалы для покрытий
НАСА поддерживает новые материалы для покрытий
В прошлом месяце Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства огласило обладателей своей ежегодной…
Coatings Today
01.12.2020
220
Покрытия Powdura ECO с использованием переработанного пластика
Покрытия Powdura ECO с использованием переработанного пластика
Sherwin-Williams запустил линию порошковых покрытий, в которой используется полиэфирная смола, состоящая из 25% переработанного пластика…
Coatings Today
29.04.2020
330
Проектирование туннеля Киннет со сроком службы 100 лет
Проектирование туннеля Киннет со сроком службы 100 лет
Туннель Киннет был спроектирован для сбора паводковой воды со всего региона Арава и города Эйлат,…
Coatings Today
11.08.2020
242
Cortec представляет новую эпоксидную грунтовку на водной основе
Cortec представляет новую эпоксидную грунтовку на водной основе
Двухкомпонентную эпоксидную однослойную систему на водной основе можно наносить непосредственно на металл в качестве защитной…
Coatings Today
15.07.2021
191