機能化された多壁カーボンナノチューブ混合マトリックスポリエテルスルフォン基板による前向きオスマスベースの薄膜複合膜の防腐と脱塩強化
Hamza E Almansouri1,2, Mohamed Edokali3, Mazrul N Abu Seman1,4
1Faculty of Chemical and Process Engineering Technology, Universiti Malaysia Pahang Al-Sultan Abdullah, Lebuhraya Persiaran Tun Khalil Yaakob, Kuantan 26300, Pahang, Malaysia.
Membranes
|August 27, 2025
まとめ
カーボキシル機能化された多壁カーボンナノチューブ (COOH-MWCNTs) を前方オスモス膜 (FO) に加えることで,水の流れと防腐性能が著しく向上します. この改良は,水の塩分除去と排水処理の課題に有望な解決策を提供します.
科学分野:
- 材料科学
- 化学工学
- 環境科学
背景:
- 世界的な淡水不足は 先進的な水処理技術の需要を促しています
- 前方浸透 (FO) 膜は,海水淡化と廃水の再利用に希望を示しています.
- 薄膜複合材料 (TFC) は,より広範な適用のために性能強化を必要とします.
研究 の 目的:
- カーボキシル機能化された多壁カーボンナノチューブ (COOH-MWCNTs) をサポート層に組み込むことによってTFCFO膜を強化する.
- 水性,機械的安定性,表面電荷を含む膜特性に対するCOOH-MWCNTの影響を調査する.
- 改造された膜の性能を,水流量,内部濃度の偏化,および防腐能力の観点から評価する.
主な方法:
- フェーズ・インバーションとインターフェイス・ポリメリゼーションを用いたTFCFO膜の製造
- ポリエテルスルフォン (PES) 支持層にCOOH-MWCNT (0-0.75 wt.%) の異なる濃度を組み込む.
- 分析技術と機械的な試験を用いた包括的な特徴付け,その後1M NaCl抽出溶液を用いた性能評価を行う.
主要な成果:
- 改善された膜 (0.5%のCOOH-MWCNTs) は,改変されていない膜 (2.86 LMH) と比較して161%の水流量増加を示した.
- 改良された膜では,水分性,機械的および熱的安定性,および表面電荷特性が改善されたことが観察されました.
- 91. 92% のフクス回復率) と,内部濃度偏分 (ICP) の減少.
結論:
- COOH-MWCNTの改変により,水淡化のためのTFCFO膜の性能が効果的に向上します.
- 改良された特性により 次世代の浄水技術が実現できます
- この研究は,膜ベースの水処理ソリューションの進歩におけるナノマテリアルの統合の可能性を示しています.
