化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
關(guān)注水質(zhì)安全，“高品質(zhì)供水水質(zhì)分析與檢測技術(shù)線上研討會”開課在即
2025年5月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“高品質(zhì)[詳細(xì)]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
膜分離過程即是抗污染過程？膜污染也有了自清洗對策
2022年08月10日 10:18:00
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4664
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊通過交叉融合水處理、膜科學(xué)、壓電、電化學(xué)及物理等相關(guān)專業(yè)，精準(zhǔn)設(shè)計和制備了具有水壓響應(yīng)的壓電膜分離材料。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，由于其兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，已廣泛應(yīng)用于已廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、石油化工、精細(xì)化工、印染、食品生產(chǎn)和水處理等領(lǐng)域。
然而，膜分離應(yīng)用過程中不可避免地會產(chǎn)生膜污染。膜污染是指在膜過濾過程中，水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子由于與膜存在物理化學(xué)相互作用或機(jī)械作用而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞，使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象，在用于水質(zhì)復(fù)雜的廢水處理過程中時膜污染問題尤其突出，這已成為限制膜科學(xué)及技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的“阿喀琉斯”之痛。
目前報道的膜污染控制策略大多數(shù)涉及膜材料表面的靜態(tài)改性，如賦予膜表面超親水涂層以減少膜垢附著在膜表面及膜孔內(nèi)部的能力。然而這些靜態(tài)表面改性只能減緩膜污染的進(jìn)程，在較長時間使用后膜仍會被逐步污染，之后需要使用水或者化學(xué)清洗劑進(jìn)行密集清洗來恢復(fù)膜通量。
近年來，南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授高冠道課題組不斷對上述問題進(jìn)行挑戰(zhàn)，他們率先研發(fā)了導(dǎo)電濾膜，并提出了集過濾和電化學(xué)功能為一體的“電過濾”式廢水處理新概念，揭示了“電過濾”技術(shù)去除附著在膜表面及孔內(nèi)的有機(jī)污染物以及微生物的特性和機(jī)理，這為有效減緩膜污染提供了新方法。然而，盡管“電過濾”能有效抗污，但仍需要引入導(dǎo)電膜并還需外加電源及相關(guān)裝備等，這使得膜處理的過程變得更加復(fù)雜了。
壓電材料能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，而且壓力膜過程中固有約0.5-100bar的操作壓力，這為利用其固有壓力誘導(dǎo)壓電材料產(chǎn)生伏級別的電壓提供了條件。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊通過交叉融合水處理、膜科學(xué)、壓電、電化學(xué)及物理等相關(guān)專業(yè)，精準(zhǔn)設(shè)計和制備了具有水壓響應(yīng)的壓電膜分離材料。
自清潔壓電陶瓷濾膜與傳統(tǒng)水處理陶瓷膜有著相似的孔結(jié)構(gòu)及分離性能，更重要的是能在外力刺激下輸出伏級別的壓電電壓，這為電抗膜污染提供了可能。并且，自清潔壓電陶瓷濾膜的膜分離過程即是抗污染的過程，相較于傳統(tǒng)的膜污染清洗工藝，無需停工停產(chǎn)的膜清洗工段、不需要使用化學(xué)清洗劑及相關(guān)的設(shè)備等，因此具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用潛力。
該項研究中所發(fā)現(xiàn)的壓電陶瓷濾膜及ROS+DEP聯(lián)合抗膜污染機(jī)制可為普適性的自清潔材料設(shè)計和應(yīng)用提供有力的支撐，尤其液壓脈動場景廣泛存在于家用設(shè)備(陶瓷馬桶、洗衣機(jī))、醫(yī)療衛(wèi)生材料(醫(yī)用導(dǎo)管)甚至是工業(yè)裝備(輪船、流體管道)中都涉及到脈動壓力，這為利用環(huán)境中固有的液壓作為驅(qū)動力原位產(chǎn)電并用于抗污、防腐和/或消毒提供了豐富的應(yīng)用場景。
相關(guān)研究成果以《脈沖水壓響應(yīng)自清洗濾膜》，發(fā)表在《自然》上。
(資料來源：中國科學(xué)報)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
2024年我國氫能生產(chǎn)消費(fèi)規(guī)模位列世界第一
4月28日，由國家能源局組織行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)和專家編制的《中國氫能發(fā)展報告（2025）》正式發(fā)布?！秷蟾妗凤@示，2024年我國氫能全年...2025-04-29 15:47:14 -
近日，經(jīng)國務(wù)院同意，生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、商務(wù)部、海關(guān)總署聯(lián)合印發(fā)《中國履行〈關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議...2025-04-27 14:41:52
-
預(yù)算178萬 廣州醫(yī)科大學(xué)采購儀器設(shè)備
近日，廣州醫(yī)科大學(xué)就“廣醫(yī)2025年公共衛(wèi)生學(xué)院、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院和金域檢驗(yàn)學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)儀器設(shè)備購置項目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金...2025-04-27 09:46:13 -
強(qiáng)化新污染物源頭防控！生態(tài)環(huán)境部發(fā)布意見
近日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)重點(diǎn)行業(yè)涉新污染物建設(shè)項目環(huán)境影響評價工作的意見》，明確重點(diǎn)行業(yè)中涉新污染物建設(shè)項目環(huán)境影響評價和嚴(yán)...2025-04-22 09:43:43 -
《溫室氣體無組織排放監(jiān)測系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》征求意見中
日前，國碳達(dá)峰碳中和計量技術(shù)委員會碳排放量計量分技術(shù)委員會關(guān)于《溫室氣體無組織排放監(jiān)測系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范》征求意見的通知，截止時間202...2025-04-21 13:21:53 -
我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)營收規(guī)模突破2.2萬億元
近年來我國生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)持續(xù)壯大，日益成為深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)的主力軍與實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的生力軍。全國生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)營收規(guī)模突破...2025-04-17 15:10:34
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
