Cercetatorii au creat un material numit "membrana higro-responsabila", care poate deveni un mod ieftin si eficient din punct de vedere energetic pentru curatarea scurgerilor de petrol.
Uleiul si apa nu sunt, în general miscibili unul cu altul, dar în formarea de emulsii apă-ulei este practic imposibil să complet separat, și de multe ori, scurgeri de petrol datorate accidentelor de petroliere și ulei emulsie este un mare pericol pentru mediul înconjurător.
Cu toate acestea, combinația de polimer hidrofil cu material conținând siliciu maslootalkivayuschim permis cercetătorilor să creeze o nouă generație de membrane capabile să separe volume mari de apă-ulei (sau apă-ulei) a oricărei compoziții prin filtrare convențională sub efectul gravitației. Cercetatorii care au creat acest material, numit „membrana gidrochuvstvitelnaya» (membrana-higro receptiv), poate fi o modalitate ieftină și eficientă din punct de energie de compensare până scurgeri de petrol.
Un material nou pentru membrană va ajuta la separarea ambelor amestecuri de apă cu ulei vegetal și cu ulei.
Metodele tradiționale de separare cu membrane de emulsii apă-ulei necesită costuri ridicate de energie - pentru separarea eficientă a amestecului ulei-apă necesar pentru pomparea printr-o membrană cu o pompă. In plus, astfel de membrane otravă, eventual, un material vâscos, cum ar fi uleiul, și își pierd eficiența. Un alt dezavantaj al membranelor existente este că acestea nu sunt universale - de obicei emulsii diferite în raport de apă și de ulei de tipul emulgator și - membrană surfactant necesită un tip bine definit.
Cercetătorii care lucrează sub supravegherea unui specialist în chimia materialelor Anish Tutedzha (Anish Tuteja) de la Universitatea din Michigan, pentru prima dată a dezvoltat o membrană lipsită de dezavantajele descrise mai sus. Membranele au fost obținute prin imersarea țesătura din fibre de poliester sau grilaj fin din oțel inoxidabil într-un amestec de polietilenglicol reticulat diacrilat oligomer ftordetsilsilseskvioksana hidrofil și oleofobi.
Silsesquioxanul fluorurat este o moleculă cu un Si8O12 de regeșase, cu fiecare atom de siliciu din care este legată gruparea fluorodeecil. Combinația dintre fragmentele care conțin fluor și proprietățile microcristaline ale materialului conduce la faptul că are cea mai mică valoare a energiei de tensiune superficială.
La amestec ulei-apă contact cu o membrană inițial nu se întâmplă nimic, dar după câteva porțiuni silsesquioxane secunde microcristaline pe reconfigurabil formând o suprafață netedă, care permite polimerului să formeze legături de hidrogen cu apă noncristalină suprafeței membranei. Această modificare reversibilă în morfologia suprafeței permite apei ude complet suprafață și să treacă prin membrană, în timp ce lichidul nepolar vor fi păstrate.
Cercetătorii au reușit să separe diferitele tipuri de amestecuri și emulsii ulei-apă, demonstrând că noul material asigură separarea continuă a amestecului în modul de streaming timp de 100 de ore, fără a compromite performanțele membranei sau a încetini procesul. De asemenea, a fost dezvoltat un sistem care să poată controla procesul de umidificare a membranei cu ajutorul unui câmp electric.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: