Разливы нефти и промышленные загрязнения представляют огромную угрозу для окружающей среды. Опасения по поводу безопасности привели к тому, что повышенное внимание уделяется улучшению фильтрации нефтесодержащих сточных вод; например, при очистке сточных вод. Технология мембранной сепарации предлагает многообещающий и эффективный вариант очистки этих сточных вод, особенно при низком потреблении энергии. Тем не менее, найти недорогие, прочные и экологически безопасные композитные мембраны, которые могут обеспечить высокий уровень разделения, по-прежнему сложно.
Группа исследователей из Шаньсийского института углехимии (часть Китайской академии наук — CAS) разработала новый улучшенный метод с использованием двух разных целлюлозных материалов. Их процесс позволяет им получать мембранные материалы для разделения масло-вода, которые полностью состоят из целлюлозы (целлюлозы с двумя или более различными кристаллическими формами).
Важно отметить, что, как они отмечают в результатах своего исследования, опубликованных в Green Energy & Environment, их мембрана безопасна для окружающей среды.
По словам профессора Тяньшэна Дэна, соответствующего автора статьи, «материалы мембран для разделения нефти и воды, которые широко используются в последние годы, включают винилиденфторид (ПВДФ), полипропилен (ПП), полиакрилонитрил (ПАН), нейлон или их композиты. Однако , эти полимеры не поддаются биологическому разложению и оказывают дополнительное давление на окружающую среду».
Чтобы решить эту проблему, профессор Дэн и его группа выбрали в качестве сырья разлагаемую целлюлозу, полученную из растений, а затем связали ее с коммерчески доступной фильтровальной бумагой из целлюлозы, которая является дешевой и пористой. Они обнаружили, что в фильтровальной бумаге из модифицированной целлюлозы появляется большое количество нанопор, которые улучшают барьер мембраны против капель масла. Когда их разделительная мембрана вступает в контакт с водой, образуется гидрогель целлюлозы, который эффективно разделяет смесь масло-вода и эмульсию масло-вода.
Профессор Дэн добавляет, что « Цепочки целлюлозы прочно связаны водородной связью с небольшим количеством дефектов, а механические свойства материала значительно улучшены. Высокие механические свойства мембраны в сухом и влажном состоянии расширяют возможности ее применения. и помочь ему оставаться стабильным при использовании в воде. Мы считаем, что это важный шаг вперед в борьбе с загрязнением».
Теги: вода, полимеры, экология
