Мембраны обратного осмоса, устойчивые к воздействию хлора, созданы группой ученых из США. Вот, что представляет из себя новинка.
Технология очистки воды с использованием механизмов обратного осмоса по праву считается самой прогрессивной. Ее повсеместно используют не только для получения бутилированной воды, но и в бытовых фильтрах, а также системах водоснабжения. Но у мембран, которые отвечают за удаление солей, есть один недостаток — они разрушаются под воздействием хлора. Ученые из Йельского университета в поисках новых решений обратились за вдохновением к материалам для купальников.
Многослойная структура
В производстве мембран обратного осмоса используют полиамид. Этот полимер обеспечивает лучшую селективность по сравнению с другими аналогами. Но он разрушается под воздействием хлора, что приводит к необходимости использования дорогостоящих предфильтров для его удаления. Так, в бытовых системах обратного осмоса такими предфильтрами выступают ступени с активированным углем.
Ученые из Йельского и Нанкинского университетов науки и технологий под руководством Менахема Элимелеха и профессора химической и экологической инженерии Роберто К. Гойзуэты создали стойкую к хлору мембрану. Несмотря на то, что результаты были получены в лабораторных условиях, технология масштабируется. По расчетам она позволит удешевить производство обратноосмотических мембран.
По словам Элимелеха, новые мембраны удешевят опреснение и повторное использование сточных вод и удовлетворят потребности людей в снабжении пресной водой.
Ключевым моментом стал выбор материала. Ученые остановились на полиэфирных материалах. Вдохновением послужили купальники. Логика была проста: раз купальники сделаны из полиэстера и устойчивы к хлору, то почему бы не использовать полиэфир для мембран?
Ранее полиэстер уже пытались использовать таким образом. Но изготовленные из него мембраны не обеспечивали такой же уровень обессоливания, как классические полиамидные мембраны.
Ученые пошли другим путем. Они обернули мембрану нанофильтрации, которая разрушается под воздействием хлора, слоем полиэстера — получился многослойный материал с нужными свойствами. Многослойная мембрана не только оказалась стойкой к хлору, но и показала такие же хорошие характеристики, как и обычная полиамидная мембрана, с точки зрения водопроницаемости и характеристик опреснения.
Сейчас исследователи работают над оптимизацией технологии, чтобы сделать ее масштабируемой для промышленного использования.
Источник: phys.org