![pageSearch](/themes/hestia/images/page-search.webp)
28 предметов для домашних животных, которые идеально впишутся в ваш домашний декор
Feb 24, 202431 предмет хранения, который поможет использовать вертикальное пространство, пустые стены и другие случайные места в вашем доме
Jul 09, 202354 игры уже убиты, а 2023 год еще не закончился
Jul 01, 2023Отчет о рынке активированного глинозема за 2023 год: предполагаемая доходность, анализ доходов, новые возможности и прогноз до 2032 года
Dec 24, 2023Кинетика адсорбции метиленового синего из сточных вод с использованием pH
Jul 29, 2023Экранирующий эффект обеспечивает быстрый перенос ионов через нанопористую мембрану для получения высокой энергии.
![Dec 15, 2023](/themes/hestia/images/news-details-icon1.webp)
Природная вода (2023)Цитировать эту статью
68 Альтметрика
Подробности о метриках
Ключом к устойчивому управлению солеными сточными водами, богатыми органическими веществами, является точное фракционирование органических компонентов и неорганических солей (NaCl) как отдельных ресурсов. Обычные процессы нанофильтрации и электродиализа страдают от загрязнения мембран и снижают эффективность фракционирования. Здесь мы разрабатываем тонкопленочную композитную нанопористую мембрану путем совместного осаждения дофамина и полиэтиленимина в качестве мембраны с высокой анионопроводимостью. Экспериментальные результаты и молекулярно-динамическое моделирование показывают, что совместное осаждение дофамина и полиэтиленимина эффективно изменяет свойства поверхности мембраны, усиливая эффект экранирования заряда и обеспечивая быстрый перенос анионов для высокоэффективного электродиализа. Полученная нанопористая мембрана демонстрирует беспрецедентное электродиалитическое фракционирование органических веществ и NaCl с незначительным загрязнением мембраны, значительно превосходя современные анионообменные мембраны. Наше исследование проливает свет на простой дизайн высокоэффективных анионпроводящих мембран и связанных с ними новых механизмов массопереноса при электродиалитическом разделении, открывая путь к устойчивому управлению сложными потоками отходов.
Чтобы добиться нулевых выбросов углерода в условиях экономики замкнутого цикла, текущие процессы очистки сточных вод срочно нуждаются в смене парадигмы от традиционного удаления загрязняющих веществ к восстановлению ресурсов, например, энергии, питательных веществ, биомассы и других побочных продуктов с высокой добавленной стоимостью, которые не связаны с водой. рекультивация обратным осмосом1,2,3,4,5. Одной из важнейших задач очистки сточных вод является управление потоками соленых отходов, богатых органическими веществами, образующимися в широком спектре промышленных секторов, таких как текстильная, кожевенная, пищевая, нефтегазовая промышленность, бумажные фабрики и фармацевтическое производство6,7,8 ,9. Поэтому важно эффективно фракционировать органические и неорганические соли (например, NaCl) с использованием инновационных и передовых технологий разделения для устойчивого извлечения драгоценных ресурсов из этих соленых потоков отходов, богатых органическими веществами10.
Мембранные технологии разделения открывают возможности для эффективного управления потоками соленых отходов, богатых органическими веществами. Например, нанофильтрация является одной из наиболее широко используемых мембранных технологий под давлением для просеивания органических веществ с молекулярной массой (ММ) 200–1000 Да и неорганических солей из соленых потоков отходов, богатых органическими веществами, на основе синергетического эффекта исключения размера и электростатического эффекта. отталкивание с использованием нанопористых тонкопленочных композитных (TFC) мембран, которые удерживают органику, но частично позволяют передавать неорганические соли11,12,13,14,15,16. Однако повышенное осмотическое давление, засорение мембраны и повышенная концентрационная поляризация, наблюдаемая в процессе нанофильтрации под давлением, вызывают пагубное снижение мембранного потока, тем самым сводя к минимуму эффективность разделения органических и неорганических солей17,18,19. Кроме того, процедура нанофильтрации-диафильтрации под давлением должна осуществляться с высоким потреблением чистой воды для достижения фракционирования органических и неорганических солей, что неизбежно приводит к значительным потерям целевых органических веществ и, таким образом, снижает производительность системы10,20.
В качестве альтернативного подхода к нанофильтрации предлагается электродиализ как способ опреснения соленых сточных вод, богатых органическими веществами, который позволяет катионам и анионам переноситься через катионообменные мембраны (КЕМ) и анионообменные мембраны (АЕМ) под действием электрического поля постоянного тока21 ,22,23. Тем не менее, большинство органических соединений с отрицательными зарядами в соленых сточных водах, богатых органическими веществами, мигрируют к AEM за счет электростатического притяжения, что ухудшает засорение мембран во время процесса электродиализа24,25,26, значительно ограничивая эффективность переноса анионов и ставя под угрозу фракционирование органические и неорганические соли.