研究:“纳米木材”膜效率提高20%
海水淡化
美洲
2019年8月14日,星期三

研究:“纳米木材”膜效率提高20%

普林斯顿大学领导的一项研究表明,薄木片有望用于水过滤。

木材有望成为可持续的膜材料

普林斯顿大学的研究人员用薄木片制作了一种薄膜,有望用于水过滤。

通过复杂的方式树木循环水的启发,“nanowood”材料在水蒸发和其保留盐和其它污染物的能力。

研究:“纳米木材”膜效率提高20%

在杂志上发表,科学进展的论文中,研究人员声称新的膜进行20%的比“水蒸馏试验商用膜”更好。

该大学说木膜是一个“更加可持续的材料”相比,聚合物膜,这是“源自化石燃料的并也难以回收”取得实质性索赔。

解决“低的生物降解性的担忧

名为“用于热效率蒸馏的疏水纳米结构木材膜”的研究人员说,“热效率、水通量、可扩展性和可持续性的特性使纳米木材成为膜蒸馏(MD)应用的理想材料”。

研究:“纳米木材”膜效率提高20%

图片来源:马里兰大学

高盐度:所述nanowood用热驱动的分离过程记测试脱盐过程利用太阳能,热或其它可再生能源。

目前的商业MD膜由合成聚合物如聚四氟乙烯(PTFE),聚偏氟乙烯(PVDF),和聚丙烯(PP)。

研究称现有膜“产生,由于低生物降解性的环境问题”,并与天然,低成本材料膜“是高度期望的,高的热稳定性和疏水性尚未提供。”

采购的nanowood

在这项研究中,对过滤器的制造制备了两种类型的木材。膜的一种类型是由天然木材制成无木质素处理,另一个是使用处理过的nanowood,其经历了木质素除去处理,以增加柔软性和多孔性构造。

本研究使用的材料为购自美国胡桃木公司的美国基材。

该大学将一种纳米纤维素冷冻干燥,这样它就可以形成一种具有“良好机械强度”的膜。

纳米纤维素被称为“一种丰富的生物质废物来源,它曾被回收用于制造建筑材料、防弹衣、生物燃料甚至水过滤器等产品”。

研究结果和行业评论

研究表明,疏水纳米木膜具有“优异的性能和膜蒸馏用于海水淡化的潜力”。

其他结果的总结包括:

  • 所述膜显示出“良好的水通量”(水蒸气transporation)
  • 优异的热效率(高达70%),“可与商业聚合物膜媲美,甚至更高”。这是由于本征渗透率高。

尽管在这项研究总结中没有涉及到生物淤积和耐久性问题,但报告作者说:“还需要进一步改进以提高疏水处理的效果和膜在高温和化学条件下的耐久性。”此外,制造方法需要改进,以产生更薄、更大的膜材料。”

谈到发展,莱昂Awerbuch,国际脱盐协会(IDA)的前总裁和前沿科技的总裁说:“模拟自然是一个有趣的方法。该研发上nanowood膜蒸馏过程是有趣的,但我对自己在商业世界的实际解决方案的疑虑与聚合物膜相抗衡。什么是准备的成本,它会持续多久?然后,我们可以谈论的能量“。

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