Membranas compuestas nanofibrosas de doble capa a base de acetato de celulosa para la desalinización por destilación...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La creciente demanda mundial de agua limpia requiere tecnologías avanzadas de desalinización.
• La destilación por membrana (MD) ofrece una vía prometedora para el tratamiento de aguas residuales hipersalinas utilizando calor de baja calidad.
• Las membranas MD existentes se enfrentan a desafíos como el bajo flujo de permeabilidad y la humedad de los poros.

Objetivo del estudio:

• Fabricar y caracterizar nuevas membranas nanofibrosas de doble capa electrospuestas (DL) para mejorar el rendimiento de la destilación de membranas (MD).
• Investigar el efecto del grosor de la capa y la composición del material en las propiedades de la membrana y la eficiencia de la desalinización.
• Evaluar el potencial de las membranas DL como una alternativa superior a las membranas hidrofóbicas convencionales de una sola capa.

Principales métodos:

• Fabricación de membranas nanofibrosas DL mediante electrospinado con una capa de alimentación hidrofóbica (PES/PcH) y una capa de permeado hidrofílico (CA).
• Caracterización estructural y superficial mediante mediciones de SEM, FTIR, WCA, espesor, porosidad, rugosidad y LEP.
• Evaluación del rendimiento en un sistema de destilación por membrana de contacto directo (DCMD) con salinidad y caudales variables.

Principales resultados:

• Las membranas DL se fabricaron con éxito con espesores de capa ajustables.
• La membrana DL con la capa de CA más delgada demostró el mayor flujo de permeado.
• Se logra un excelente rechazo de la sal (> 99,9%) con una mejora de la porosidad y una reducción del grosor de la membrana.
• La estructura hidrofóbica-hidrófila combinada mejoró el rendimiento general de desalinización.

Conclusiones:

• Las membranas nanofibrosas DL desarrolladas muestran una promesa significativa para una desalinización de MD eficiente y robusta.
• La optimización del grosor de la capa y la combinación de materiales es crucial para maximizar el flujo de permeabilidad.
• Este enfoque de doble capa ofrece un avance viable sobre las membranas hidrofóbicas de una sola capa tradicionales.