Мембраны с покрытием из технического углерода для очистки соленой воды

Исследователи описывают получение и характеристики мембран с покрытием из технического углерода для очистки соленой воды методом мембранной дистилляции.

Мембранная дистилляция (МД) является многообещающим подходом к решению проблемы нехватки воды благодаря ее способности достигать высокой степени восстановления воды при опреснении. Однако высокое энергопотребление и снижение потока пермеата являются ключевыми проблемами опреснения MD. Нанофотонные материалы, такие как углеродная сажа (CB), использовались для улучшения характеристик МД и снижения энергопотребления в присутствии солнечного света. В настоящее время исследователи исследовали различные процедуры нанесения покрытия для формирования однородного слоя частиц CB на мембранах из политетрафторэтилена (ПТФЭ) и поливинилиденфторида.

Мембраны с покрытием были изготовлены и охарактеризованы с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и сканирующей электронной микроскопии. Измерения угла смачивания продемонстрировали увеличение гидрофильности после добавления CB. Оба типа мембран продемонстрировали увеличение потока пермеата и отделение соли при добавлении CB, при этом мембрана из ПТФЭ, покрытая 0,5% CB, имела самый высокий поток воды, достигающий 14,6 л/м2 ч (LMH) по сравнению с коммерческим контролем, имеющим поток 8,0 лмч. Было исследовано влияние различных параметров на характеристики гидрофильной ПТФЭ-мембраны с покрытием CB. Результаты показали, что разработанное покрытие CB может быть полезно для улучшения характеристик МД-мембран.

Исследование было опубликовано в журнале Journal of Coatings Technology and Research, том 20, выпуск 4, июль 2023 г.