工程设计的环保复合膜具有超性/性双层,用于DCMD系统
Mostafa M Sayed1, H Noby1, Abdelrahman Zkria2
1Chemical and Petrochemicals Engineering Department, Egypt-Japan University of Science and Technology, Alexandria, 21934, Egypt; Materials Engineering and Design, Faculty of Energy Engineering, Aswan University, Aswan, 81528, Egypt.
Chemosphere
|February 21, 2024
概括
这项研究开发了一种环保的双层生物聚合物膜,用于使用纳米颗粒进行水淡化. 修改后的膜在直接接触膜蒸中显示了增强的疏水性和卓越的性能,提供了可持续的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境科学 环境科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 在膜蒸 (MD) 中使用的合成疏水膜由于其成分而存在处置挑战.
- 开发环保的替代品对于可持续的淡水技术至关重要.
研究的目的:
- 制造和评估一个环保的,双层生物聚合物基膜,用于通过MD淡化水.
- 使用二氧化纳米颗粒 (SiO2NP) 提高膜的疏水性和性能.
主要方法:
- 使用电制造双层膜的制造:一种疏水性多烯酸 (PCL) 的顶层和一种疏水性纤维素酸 (CA) 的底层.
- 在PCL层上喷射SiO2NP以提高疏水性.
- 使用直接接触膜蒸 (DCMD) 装置进行性能评估,将修改后的PCL-SiO2/CA膜与未修改后的PCL/CA膜进行比较.
主要成果:
- 经过修改的PCL-SiO2/CA膜表现出显著增强的疏水性,与PCL/CA膜的119°相比,水接触角度为152.4°.
- PCL-SiO2 / CA膜显示了较高的液体入水压力 (LEPw) 和15.6kg/m2·h的稳定透流.
- 经过24小时的连续DCMD操作,修改后的膜实现了99.97%的异常盐排斥,显著超过未修改的膜 (86.2%).
结论:
- 双层,基改性生物聚合物膜 (PCL-SiO2 / CA) 是膜蒸的一个有希望的环保材料.
- 加入SiO2NP有效地提高了膜的疏水性和海水淡化性能,解决了对合成膜处置的担忧.
