前方透膜具有轻量级功能化的多壁碳纳米管纳米填充器
Z Wu1,2,3, B V N Sewwandi1,2, Xing Chen1,2,4
1Centre for Water Quality Research, National Institute of Fundamental Studies, Kandy, Sri Lanka.
Environmental technology
|September 16, 2024
概括
功能化基多壁碳纳米管增强了用于淡化水的向前透膜. 这种修改增强了水流和盐排放,提高了废水再利用能力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 薄膜纳米复合材料 (TFN) 膜与聚胺 (PA) 活性层对于前透 (FO) 应用,如水淡化和废水再利用至关重要.
- 碳纳米管 (CNT) 提供了修改PA层以提高膜性能的潜力.
研究的目的:
- 研究基功能化多壁碳纳米管 (f-MWCNTs) 对PA基FO膜的性能的影响.
- 通过将f-MWCNTs纳入PA活性层来增强水流和盐排斥.
主要方法:
- 使用现场界面聚合来制造TFN膜,其f-MWCNT的质量含量各不相同 (0.001%至0.008%).
- 用电子显微镜,原子力显微镜和红外光谱学来表征膜表面的特性.
- 通过测量水流量和逆盐流量来评估FO的性能.
主要成果:
- 红外光谱学证实f-MWCNTs在1,3-phenylenediamine (MPD) 和trimesoyl chloride (TMC) 聚合物之间起到了桥梁作用,保持了膜完整性.
- 在CTFN-4膜 (0.004%f-MWCNT) 呈现出最高的水流量 (29 LMH) 和最低的逆盐流量 (2.90 gHM).
- f-MWCNT集成创造了优惠的水流通道,提高了膜效率.
结论:
- 将f-MWCNT纳入TFN膜的PA活性层显著增强了水流,并减少了FO过程中的逆盐流.
- 这些修改后的膜表现出更好的防性质,这使得它们对高效的淡水和废水再利用非常有希望.
- 这项研究验证了f-MWCNT修改可以优化FO膜在关键水处理应用中的性能的假设.


