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砂带:纳米金刚石或将解决高温废水净化难题

2021-02-24 河南圣叠磨具 次阅读

虽然地球上大部分地区都被水覆盖,但只有一小部分水是干净的,可以供人类使用。因此,只要有可能,就必须对这种资源进行回收利用。目前的净化技术无法充分处理一些行业产生的极热废水。加拿大阿尔伯塔大学的研究人员在《ACS Applied Materials & Interfaces》上提出了将胺增强纳米金刚石颗粒嵌入到膜中的方法,可以解决这一难题。

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一些石油回收和其他工业过程会产生热废水,在通过传统的反渗透膜进行净化之前,需要耗费大量能源进行冷却。净化后的水又需要加热才能再利用。在这样的高温下,传统的反渗透膜过滤速度缓慢,让更多的盐分、固体和其他污染物通过。在之前的研究中,研究人员已经将极其微小的纳米金刚石—碳球嵌入到这些膜上,这些碳球是在没有氧气存在的小型封闭容器中爆炸产生的。虽然这些膜能有效、快速地过滤大量的水,并能防止污垢,但它们并没有用非常热的样品进行测试。为了优化用于高温废水的膜,Khorshidi、Sadrzadeh及其同事希望对纳米金刚石球体进行改性,并以一种新的方式嵌入其中。

该团队将胺类物质附着在纳米金刚石上,并将其浸泡在乙酸乙酯溶液中,以防止球体结块。然后,加入一种单体,与胺类反应,与传统的膜产生化学联系。胺类链接和乙酸乙酯处理的协同作用使膜更厚,温度更稳定,有助于改善其性能。研究人员通过增加膜中胺增强纳米离子的含量,与不含纳米离子的膜相比,即使在167华氏度的条件下9小时后,也获得了更高的过滤率,杂质被去除的比例更大。研究人员表示,新方法生产的膜可以更有效地处理高温下的废水。

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论文标题为《Nanodiamond-Enabled Thin-Film Nanocomposite Polyamide Membranes for High-Temperature Water Treatment》

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