Контроль опреснения воды

Coatings Today
28.08.2018 266

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

Высокопрочный акриловый латекс на основе силоксана
Высокопрочный акриловый латекс на основе силоксана
Ученые разработали акриловый латекс на основе силоксана методом миниэмульсионной полимеризации для покрытий с улучшенной водостойкостью.
18.01.2023
12
Новое покрытие защищает от удара ножом
Новое покрытие защищает от удара ножом
В недавнем исследовании сообщалось о легком способе изготовления и серийном производстве арамидной ткани с покрытием…
Coatings Today
11.05.2021
166
AkzoNobel помогает латвийской авиакомпании отпраздновать 100-летие страны
AkzoNobel помогает латвийской авиакомпании отпраздновать 100-летие страны
В честь столетия Латвии авиакомпания AirBaltic представила новый самолет A220-300 с уникальной раскраской в цвета…
Coatings Today
24.01.2019
326
Выставка ExpoCoating Moscow – место установления бизнес-контактов
Выставка ExpoCoating Moscow – место установления бизнес-контактов
20-я Международная выставка материалов и оборудования для обработки поверхности, нанесения покрытий и гальванических производств ExpoCoating…
Coatings Today
13.12.2021
69
Исследователи разрабатывают биокомпозиционный материал из волокон финиковой пальмы
Исследователи разрабатывают биокомпозиционный материал из волокон финиковой пальмы
Команда исследователей из Портсмутского университета (Гэмпшир, Англия) разработала биокомпозиционный материал на основе отходов в виде…
Coatings Today
28.02.2019
297
Морские ветрогенераторы мощностью 15 МВт с лопастям длиной 115,5 метров
Морские ветрогенераторы мощностью 15 МВт с лопастям длиной 115,5 метров
Самый большой ротор в промышленности обеспечивает производительность, которая на 65% превышает показатели турбин мощностью 9,5…
Coatings Today
24.02.2021
176
Мировой рынок композитов достигнет $39.1 млрд. к 2022 году
Мировой рынок композитов достигнет $39.1 млрд. к 2022 году
Ожидается, что к 2022 году мировой рынок композиционных материалов достигнет 39,1 млрд. долларов, а среднегодовой…
Coatings Today
19.09.2017
261
Медицинский клей
Медицинский клей
Медицинский клей, обеспечивающий безболезненное удаление пластырей и повязок с помощью УФ-излучения. Вечный спор: медленно отрывать…
Coatings Today
05.03.2019
288
Обработка горячим воском для повышения стойкости к старению древесины
Обработка горячим воском для повышения стойкости к старению древесины
Новый метод обработки горячим воском повышает стойкость деревянных поверхностей к старению под воздействием УФ-излучения и…
Coatings Today
23.12.2021
84