Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Ny, vandbaseret, genanvendelig membran filtrerer alle typer nanopartikler

En selvsamlende membran til vandrensning. Kredit:Weizmann Institute of Science

Adskillelsesteknologi er kernen i vandrensning, spildevandsrensning og genvinding af materialer, samt talrige grundlæggende industrielle processer. Membraner bruges til at adskille de mindste nanoskala partikler og endda molekyler og metalioner. Prof. Boris Rybtchinski og hans gruppe fra Weizmann Institute of Science's afdeling for organisk kemi har udviklet en ny type membran, der kan forlænge levetiden for et separationssystem, sænke omkostningerne og i nogle tilfælde, øge dens effektivitet også.

De membraner, han og hans gruppe har skabt, kan fremstilles på forskellige måder, med forskellige materialer, og de kommer sammen i vand og indeholder vand som en hovedkomponent (membranerne ligner hydrogeler). Den første generations membraner, gruppen udviklede, var lavet af unikke molekyler, der organiserer sig i membranmaterialet. Denne egenskab gør det også muligt let at genanvende membranen, og partikler, der er fanget i separationsprocessen, kan genvindes. Membranerne kan adskille partikler baseret på størrelse, fra en til flere nanometer.

Anden generations membraner indeholder også et andet selvsamlet polymerlag, dermed udvide anvendelsesområdet for denne teknologi. Disse nye membraner kan opretholde højt tryk og er i stand til at rense vand fra giftige tungmetaller og organiske molekyler, viser for første gang, at selvsamlede "vandmaterialer" kan bruges til krævende industriel anvendelse. I modsætning til konventionelle materialer, de selvsamlede membraner kan let skilles ad; dette er afgørende for at bekæmpe membranforurening, hvilket er den største udfordring i membranapplikationer. Membranfremstillingsprocessen er enkel, og deres præstationer er fremragende, gør teknologien i sig selv værd, selv før der tages hensyn til evnen til at genbruge og genbruge dem. Det sidste, selvfølgelig, er af enorm betydning, da det gør membranerne bæredygtige. Ja, målet om at skabe bæredygtige nanomaterialer er kernen i forskningen udført af Rybtchinski og hans gruppe.