Sprudlende rent vand fra nanodiamant-indlejrede membranfiltre

Selvom det meste af planeten er dækket af vand, kun en brøkdel af den er ren nok til at mennesker kan bruge den. Derfor, det er vigtigt at genbruge denne ressource, når det er muligt. Nuværende rensningsteknikker kan ikke i tilstrækkelig grad håndtere det meget varme spildevand, der genereres af nogle industrier. Men nu, forskere, der rapporterer i ACS anvendte materialer og grænseflader har indlejret aminforstærkede nanodiamantpartikler i membraner for at løse denne udfordring.

Nogle oliegenvindingsmetoder og andre industrielle processer resulterer i varmt spildevand, som kræver energikrævende køling, før det kan renses gennem traditionelle omvendt osmose-membraner. Efter rensning, vandet skal så opvarmes, før det kan genbruges. Ved så høje temperaturer, traditionelle omvendt osmose membraner filtrerer langsomt, tillade flere salte, faste stoffer og andre forurenende stoffer at komme igennem. Forskere har indlejret ekstremt bittesmå nanodiamanter - kulstofkugler produceret af eksplosioner i små, lukkede beholdere uden ilt til stede - på disse membraner i tidligere undersøgelser. Selvom membranerne effektivt og hurtigt filtrerede store mængder vand og kan beskytte mod tilsmudsning, de blev ikke testet med meget varme prøver. For at optimere membranerne til brug med varmt spildevand, Khorshidi, Sadrzadeh og kolleger ønskede at ændre nanodiamant-sfærerne og indlejre dem på en ny måde.

Holdet fastgjorde aminer til nanodiamanter og badede dem i en ethylacetatopløsning for at forhindre kuglerne i at klumpe sig. Derefter, en monomer blev tilsat, som reagerede med aminerne for at skabe kemiske forbindelser til den traditionelle membranbase. Synergistiske virkninger af aminforbindelserne og ethylacetatbehandlingen resulterede i tykkere, mere temperaturstabile membraner, bidrage til forbedringer i deres præstationer. Ved at øge mængden af ​​aminforstærkede nanodiamanter i membranen, forskerne opnåede højere filtreringshastigheder med en større andel af urenheder, der blev fjernet, selv efter 9 timer ved 167 F, sammenlignet med membraner uden nanodiamanter. Den nye metode producerede membraner, der mere effektivt kunne behandle spildevand ved høje temperaturer, siger forskerne.