Ultravékony membránt fejlesztettek ki a hatékony olaj és víz elválasztáshoz

Az olaj és a víz elválasztására szolgáló technológia fejlesztése alapvető fontosságú az olaj és a különféle iparágak által okozott vízszennyezés kezelésében. 2025-re várhatóan a világlakosság kétharmadának nem lesz elegendő hozzáférése a tiszta vízhez. Emiatt egyre nagyobb figyelmet kap az olaj emulziók szűrése és így a rendelkezésre álló tiszta víz mennyiségének növelésére szolgáló technológiák fejlesztése.

Ebben a tanulmányban a kutatóknak sikerült egy membránt fejleszteni, amely egy porózus poliketton (PK) hordozóból áll, és a felső felületére 10 nanométer vastag szilícium-dioxid réteget helyeztek. Ezt a szilícium-dioxid-réteget elektrosztatikus vonzás alkalmazásával képezték a PK-rostokra – a negatív töltésű szilícium-dioxidot a pozitív töltésű PK vonzza. A PK membránnak nagy a vízáteresztő képessége a nagy pórusok és a nagy porozitás miatt. A szilikálási folyamat – a szilikagél hozzáadása a PK-rostokhoz – erős olajtaszító bevonatot eredményez, hogy megvédje a felülettel módosított membránt a szennyeződésektől.

Ennek a membránnak egy másik előnye, hogy nincs szükség nagy nyomásra a víz magas penetrációjának eléréséhez. Ezenkívül a kifejlesztett membrán képes az olajcseppek 99,9% -át elutasítani – ideértve a 10 nanométer méretűket is. Ezzel a membránnal 1 négyzetméteres területtel 6000 liter szennyvíz kezelhető egy órán belül 1atm nyomáson. Azt is kimutatták, hogy hatékonyan elválasztja a vizet a különféle olajos emulzióktól. Mint már említettük, a szilikáció erős olajtaszító bevonatot eredményezett. A membrán ellenállóképességének tesztelésére végzett kísérletekkel kiderült, hogy az olaj nem szívódik fel a felszínen, és az olajcseppek könnyen eltávolíthatók. Ez a membrán nagy toleranciát mutatott különféle savas, lúgos, oldószer- és sóoldatokkal szemben.