Skematisk diagram over strategier til at øge selektiviteten af NF-membraner (a-c) under membranfremstilling eller (d-f) gennem funktion eller procesintensivering. Kredit:ZHANG Huiru
Forskere fra Institute of Process Engineering (IPE) ved det kinesiske videnskabsakademi, Argonne National Laboratory (Argonne), og University of Chicago i USA har søgt efter, og opsummeret, den seneste udvikling inden for nanofiltrering (NF), og gav vejledning til potentielle fremtidige tilgange til at forbedre selektiviteten af nanofiltreringsmembraner.
Undersøgelsen blev offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader den 12. august.
Vandfiltreringsmembraner er blevet anvendt i vid udstrækning i vandbehandlingsanlæg, produktionssteder for halvledere, og inden for fødevare- og drikkevareindustrien, på grund af dets konkurrencedygtige omkostninger og effektivitet.
NF-membraner har tiltrukket sig stor opmærksomhed da de effektivt kan adskille monovalente og multivalente ioner, samt små organiske molekyler med forskellige molekylvægte.
Imidlertid, de fleste undersøgelser, der involverer NF-membraner, fokuserer på forbedring af membranpermeans, efterlader selektiviteten.
I undersøgelsen, forskerne gennemgået omfattende de seneste strategier for forbedring af NF-membranselektivitet. De koncentrerede sig om membranfremstillingstilgange, herunder justering af porestørrelse eller porestørrelsesfordeling, manipulation af ladningsfordeling, og overflade antibegroningsmodifikation. Derefter lagde de vægt på undersøgelser af funktion/proces-intensiveret-NF til forbedring af NF-membranydeevne.
De tilbød også perspektiver på potentielle muligheder i fremtidig forskning. NF-selektivitet ville være forankret i konstruktion af membrangrænsefladeegenskaber, som ligger til grund for både fordelagtige egenskaber såsom overfladeladning til elektrostatisk afvisning og skadelige egenskaber såsom tilbøjelighed til tilsmudsning. Innovation i driftsprocesser vil også spille en nøglerolle i at forbedre selektiviteten af nanofiltreringsmembraner, som transmembran tryk, pH, og genanvendelsesforhold af foderopløsning under driftsprocesser påvirker selektiviteten.
"Artiklen ville lette fremtidige undersøgelser i separationsselektivitet af NF-membraner, og forskerne ville være mere opmærksomme på dette vigtige spørgsmål, " sagde professor Luo Jianquan fra IPE.
Dr. Seth B. Darling, en medforfatter fra Argonne, bemærkede, at denne anmeldelse "kastede lys på banebrydende udviklinger i selektivitet i NF-membraner, og uden tvivl ville opmuntre flere forskere til at deltage i denne spændende sag."