通过功能化的多壁碳纳米管混合矩阵聚乙硫基质增强前透薄膜复合膜的防和海水处理
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
概括
添加卡基功能化多壁碳纳米管 (COOH-MWCNTs) 到前透膜 (FO) 显著增加了水流和防污物质. 这种改进为淡水和废水处理所面临的挑战提供了有希望的解决方案.
科学领域:
- 材料科学
- 化学工程
- 环境科学
背景情况:
- 全球淡水短缺推动了对先进水处理技术的需求.
- 前进透膜对海水淡化和废水再利用具有前景.
- 薄膜复合材料 (TFC) 膜需要性能增强,以便更广泛地应用.
研究的目的:
- 通过在支层中加入碳基功能化多壁碳纳米管 (COOH-MWCNTs) 来增强TFC FO膜.
- 研究COOH-MWCNT对膜特性的影响,包括水友性,机械稳定性和表面电荷.
- 在水流量,内部度极化和防腐能力方面评估修改膜的性能.
主要方法:
- 使用相反和界面聚合制造TFCFO膜.
- 将不同度的COOH-MWCNT (0-0.75%) 纳入聚硫 (PES) 支层.
- 使用分析技术和机械测试进行全面的表征,然后用1M NaCl抽液进行性能评估.
主要成果:
- 与未经修改的膜 (2.86 LMH) 相比,优化膜 (0.5%的COOH-MWCNTs) 的水流量增加了161%.
- 在修改后的膜中观察到改善的水友性,机械和热稳定性以及表面电荷特性.
- 显著增强抗污染性能 (91. 92%的流量回收率) 和降低内部度极化 (ICP).
结论:
- 通过COOH-MWCNT修改,可以有效地提高TFCFO膜的水淡化性能.
- 改善的性能为下一代净水技术提供了可行的途径.
- 该研究表明纳米材料集成在推进基于膜的水处理解决方案中的潜力.
