超高圧圧縮に抵抗する薄膜の複合逆透膜
Jishan Wu1,2, Javier A Quezada-Renteria1, Jinlong He3
1Department of Civil & Environmental Engineering, University of California, Los Angeles, CA, USA.
Nature communications
|September 1, 2025
まとめ
超高圧下での物理的な圧縮に 抵抗する新型の 薄膜クロスリンク (TFX) 複合逆オスモス (RO) 膜を開発しました これらの高度なRO膜は性能を維持し,水処理技術に大きな改善をもたらします.
科学分野:
- 材料科学
- 化学工学
- 環境科学
背景:
- リバース・オスモス (RO) 膜は物理的圧縮に敏感であり,高圧下での性能を制限する.
- 圧縮は水の浸透性を減少させ,従来のRO膜の塩分排斥に影響を与えます.
- ROシステムの効率と耐久性を高めるには,圧縮に抵抗する膜の開発が不可欠です.
研究 の 目的:
- 超高圧に耐えるように設計された新種の薄膜クロスリンクド (TFX) 複合RO膜を導入する.
- これらのTFX膜の性能に影響を与える製造プロセスとパラメータを調査する.
- 既存の技術と比較してTFX膜の圧縮抵抗と塩分拒絶能力を評価する.
主な方法:
- 多孔性ポリイミド (PI) 基材のクロスリンクを介してTFX膜を製造し,その後ポリアミド層のインターフェイスポリメリゼーションを行う.
- 段階逆転パラメータ (PI濃度,溶媒比,凝固浴) と界面ポリメリゼーション条件の体系的な探査.
- 超高圧 (最大200バー) で,異なるNaCl濃度 (最大180,000mg/L) でTFX膜の試験
主要な成果:
- TFX膜は,手造りおよび商用高圧RO膜と比較して,物理的な圧縮が著しく減少したことを示した.
- 超高圧下でも水の浸透率の減少は10%未満でした.
- 200barのNaCl溶液では,高い塩分拒絶率 (99%以上) が維持された.
結論:
- 開発されたTFX複合膜構造は,超高圧下での優れた圧縮抵抗性を提供します.
- この技術は,特に高圧淡水化および水処理における逆オスマス膜アプリケーションの進歩に広範な影響を及ぼします.
- TFX膜はRO技術の有望な進歩であり,より堅牢で効率的な浄水プロセスを可能にします.
