Teknologi reverse osmosis (RO) telah menarik banyak perhatian karena penerapannya yang luas untuk desalinasi air payau dan laut. Membran reverse osmosis komposit film tipis (TFC) poliamida (PA), yang terdiri dari lapisan pemisah padat dan lapisan pendukung berpori, telah menjadi produk unggulan di bidang ini. Namun, rendahnya permeabilitas membran PA RO dan pengotoran membran reverse osmosis TFC membatasi penggunaan membran PA RO TFC secara luas. googletag.cmd.push(fungsi() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Sintesis membran nanokomposit telah terbukti menjadi metode yang sangat baik untuk menggabungkan keunggulan bahan nano polimer dan anorganik. Karakteristik alami membran reverse osmosis dapat ditingkatkan dengan menyempurnakan komposisi dan struktur. Misalnya, hidrotalsit (HT) didispersikan dalam larutan berair dan dimasukkan ke dalam matriks PA pada tahap polimerisasi antarmuka untuk membuat saluran transportasi air.
Membran yang dihasilkan menunjukkan selektivitas permeabilitas tinggi dan peningkatan aliran air tanpa mengorbankan daya tolak garam. Selain itu, modifikasi membran, termasuk penggabungan nanopartikel, pelapisan permukaan, dan pencangkokan, telah terbukti menjadi pendekatan yang efektif untuk mencegah biofouling. Diantaranya, mencangkokkan zat anti-fouling ke nanopartikel yang tertanam dalam matriks PA adalah strategi yang sangat baik untuk memberikan sifat anti-fouling untuk membalikkan membran osmosis tanpa merusak matriks PA.
Nanopartikel HT kaya akan gugus hidroksil, yang dapat bereaksi dengan gugus siloksi bahan penggandeng silan untuk mencapai pencangkokan antifouling. Oleh karena itu, membran osmosis balik TFC baru dengan selektivitas tinggi dan sifat anti-fouling dapat diperoleh dengan menggunakan nanopartikel HT sebagai dopan pada lapisan PA dan mencangkokkan zat penggandeng silan yang mengandung gugus fungsi anti-fouling ke permukaan membran.
Prof Wang Jian dari Institute of Desalination and Integrated Seawater Utilization, Prof. Ma Zhong dari Shandong University of Science and Technology, Dr. Tian Xinxia dari Chinese Academy of Sciences, terinspirasi dari karakteristik nanopartikel HT dan agen penggandeng silan yang mengandung kuaterner garam amonium. , dan anggota tim mereka bersama-sama. Upaya telah dilakukan untuk mengembangkan membran reverse osmosis jenis baru dengan kinerja tinggi yang stabil dalam jangka panjang dengan secara bersamaan meningkatkan selektivitas permeabilitas asli dan anti-fouling.
Pekerjaan mereka secara signifikan meningkatkan kinerja membran reverse osmosis TFC PA dan memberikan saran teknis yang berharga untuk masa depan desalinasi air laut. Studi ini dipublikasikan di jurnal Frontiers of Environmental Science & Engineering.
Dalam penelitian ini, nanopartikel Mg-Al-CO3 HT dimasukkan ke dalam lapisan PA melalui dispersi dalam larutan organik selama polimerisasi antarmuka. Dimasukkannya HT memainkan peran ganda, meningkatkan aliran air dan berfungsi sebagai tempat okulasi. Dimasukkannya HT meningkatkan aliran air tanpa mengorbankan penolakan garam, mengkompensasi kerugian yang disebabkan oleh reaksi pencangkokan selanjutnya. Permukaan HT yang terbuka berfungsi sebagai tempat pencangkokan zat antifouling dimethyloctadecyl[3-(trimethoxysilyl)propyl]ammonium klorida (DMOT-PAC).
Kombinasi penggabungan HT dan pencangkokan DMOTPAC memberikan membran reverse osmosis dengan selektivitas permeabilitas tinggi dan sifat anti-fouling. Aliran air PA-NT-0,06 adalah 49,8 l/m2·h, 16,4% lebih tinggi dibandingkan membran asli. Derajat penolakan garam PA-HT-0,06 adalah 99,1%, sebanding dengan membran aslinya. Sehubungan dengan kontaminasi lisozim bermuatan negatif, perolehan fluks air dari membran yang dimodifikasi lebih tinggi dibandingkan dengan membran asli (misalnya, 86,8% untuk PA-HT-0,06 versus 78,2% untuk PA-asli). Derajat aktivitas bakterisida PA-HT-0,06 terhadap Escherichia coli dan Bacillus subtilis masing-masing sebesar 97,3% dan 98,7%.
Penelitian ini merupakan penelitian pertama yang melaporkan pembentukan ikatan kovalen antara nanopartikel DMOTPAC dan HT yang tertanam dalam matriks PA untuk menghasilkan membran reverse osmosis dengan selektivitas permeabilitas tinggi dan sifat anti-fouling. Penggabungan nanopartikel terintegrasi dan pencangkokan kelompok fungsional memungkinkan pengembangan membran reverse osmosis dengan selektivitas permeabilitas tinggi dan sifat anti-fouling.
Informasi lebih lanjut: Xinxia Tian et al., Persiapan membran reverse osmosis dengan selektivitas tinggi dan sifat anti-fouling untuk desalinasi air laut, Frontiers in Environmental Science and Engineering (2021). DOI: 10.1007/s11783-021-1497-0
Jika Anda menemukan kesalahan ketik, ketidakakuratan, atau ingin mengajukan permintaan untuk mengedit konten halaman ini, silakan gunakan formulir ini. Untuk pertanyaan umum, silakan gunakan formulir kontak kami. Untuk masukan umum, silakan gunakan bagian komentar publik di bawah (mohon rekomendasi).
Tanggapan Anda sangat penting bagi kami. Namun, karena banyaknya pesan, kami tidak dapat menjamin tanggapan individual.
Alamat email Anda hanya digunakan untuk memberi tahu penerima siapa pengirim email tersebut. Baik alamat Anda maupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain apa pun. Informasi yang Anda masukkan akan muncul di email Anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam bentuk apapun.
Dapatkan pembaruan mingguan dan/atau harian di kotak masuk Anda. Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja dan kami tidak akan pernah membagikan data Anda kepada pihak ketiga.
Situs web ini menggunakan cookie untuk memfasilitasi navigasi, menganalisis penggunaan Anda atas layanan kami, mengumpulkan data untuk mempersonalisasi iklan, dan menyediakan konten dari pihak ketiga. Dengan menggunakan situs web kami, Anda mengakui bahwa Anda telah membaca dan memahami Kebijakan Privasi dan Ketentuan Penggunaan kami.
Waktu posting: 04 Januari 2023