الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2023-01-05 المنشأ:محرر الموقع
أغشية NF المركبة النانوية الشائعة يمكن تصنيفها على أنها أغشية NF مغلفة بالسطح (SLN) ، وأغشية نانو مخدرة بطبقة بولي أميد (TFN) وأغشية مصفوفة هجينة من المواد النانوية (TFCn).يتم عرض الهيكل والخصائص الرئيسية لهذه الأنواع الثلاثة من الأغشية في الجدول 2. يمكن الحصول على أغشية SLN عن طريق التطعيم أو ترسيب المواد النانوية على سطح طبقات البولي أميد.يمكن لسطح الغشاء المعدل بواسطة المواد النانوية أن يحسن بشكل كبير مقاومة الغشاء للتلوث أو الخصائص المضادة للبكتيريا ، وبالتالي زيادة كفاءة تنظيف الغشاء وإطالة عمر خدمة الغشاء '.
ومع ذلك ، فإن طلاء السطح الإضافي يزيد حتماً من مقاومة الغشاء ، وبالتالي يقلل من تدفق الماء عبر الغشاء ويزيد من ضغط التشغيل واستهلاك الطاقة.ليو وآخرون.تستخدم فرش بوليمر مذبذبة لتعديل سطح الأغشية التجارية ، مما يحسن بشكل كبير من قدرة سطح الغشاء على الماء.تم تقليل التصاق أغشية TFC المعدلة ببروتينات مصل الأبقار بشكل كبير ، مما أدى إلى تحسن كبير في مقاومة الغشاء للتلوث.بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لزيادة المحبة المائية لسطح الغشاء ، قللت الأغشية المركبة المعدلة بشكل كبير من عملية الذوبان والانتشار للملوثات الكارهة للماء مثل مبيدات الآفات أو الغدد الصماء ، مما أدى إلى تحسين إزالة الملوثات الكارهة للماء.قوه وآخرون.استخدم طلاء الدوبامين لتعديل أغشية NF التجارية ووجد أن زيادة المحبة المائية لسطح الغشاء ساهمت في إزالة مسببات اضطرابات الغدد الصماء.
فى المستقبل، غشاء TFC لا ينبغي أن يأخذ التصميم في الاعتبار إزالة الملح فحسب ، بل يركز أيضًا على الإزالة الانتقائية للملوثات لضمان إعادة استخدام النفايات السائلة بشكل آمن.روابط الأميد في طبقة البولي أميد لأغشية NF التقليدية عرضة لهجوم الكلور وتدهوره ، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات الإزالة.تتجنب أغشية TFC المطلية أو المطعمة بالسطح التلامس المباشر بين طبقة البولي أميد والكلور ، وبالتالي تحسين مقاومة الكلور للغشاء.
بالإضافة إلى تطعيم / طلاء المواد النانوية على سطح الغشاء ، يمكن أيضًا تحضير أغشية TFN عالية الأداء مخدرة بالنانو عن طريق تعاطي الجسيمات داخل طبقة البولي أميد.دمج مواد نانوية زيوليت (قطر مسام يبلغ 0.4 نانومتر) في طبقة البولي أميد أثناء البلمرة البينية لتحسين تدفق الماء للغشاء المركب الرقيق.
تدفق المياه من أغشية TFN المعدلة بالزيوليت كان ضعف المجموعة الضابطة ، لكن معدل الاحتفاظ بكلوريد الصوديوم لأغشية TFN لم ينخفض بشكل كبير.بعد ذلك ، أجرى الباحثون بحثًا حول إعداد وتطبيق أغشية TFN وقاموا بتسويق أغشية TFN بنجاح (مثل غشاء تحلية NanoH2O من LG وغشاء التناضح الأمامي AQUAPORIN A / S1 على أساس قنوات الماء البروتينية).بالإضافة إلى تطبيقات تحلية المياه ، تتمتع أغشية TFN أيضًا بإمكانيات كبيرة في معالجة المياه وتطبيقات إعادة استخدام المياه.من حيث انتقائية الأغشية ، أظهرت الأغشية المعدلة انخفاضًا في معدل إزالة الملح ، ولكن تم تحسين احتفاظها بمواد اختلال الغدد الصماء بشكل كبير ، مما يدل على الإمكانات الكبيرة لأغشية TFN NF المشبعة بـ MOF في إعادة استخدام المياه.ومع ذلك ، فإن أغشية TFN لها أيضًا بعض أوجه القصور الواضحة ، على سبيل المثال ، ثباتها على المدى الطويل بعد تعاطي المنشطات بالجسيمات النانوية وتقييم خصائصها السمية.
أيضًا ، وجد أنه بعد 10 سنوات من الاستخدام تظهر أغشية TFN تحسنًا محدودًا في الأداء (مثل تحسن محدود في نفاذية الماء) وانخفاض في الانتقائية (ربما بسبب تكتل المواد النانوية التي تخلق عيوبًا داخل طبقة PA).شائع آخر غشاء NF مخدر بالنانو هو إضافة المواد النانوية إلى محلول الصب لإنتاج ركيزة مخدرة بالنانو عن طريق تحويل الطور ، متبوعًا بالبلمرة البينية لإنتاج غشاء مركب من الركيزة الهجينة من المواد النانوية (TFCn).أولاً أضاف الزيوليت إلى ركيزة من البوليالوم لإنتاج غشاء TFCn القائم على الزيوليت ، وكان غشاء TFCn المعدل ذا تدفق ماء أعلى ومقاومة ضغط أفضل (الضغط).
منذ ذلك الحين ، تم استخدام أغشية TFNn على نطاق واسع في التناضح الأمامي ، حيث تقلل المحبة المائية والمسامية المتزايدة للركيزة من استقطاب التركيز داخل الغشاء (ICP) وتزيد من تدفق الماء في الغشاء.ومع ذلك ، فقد أظهرت بعض الدراسات أن مواد الركيزة المشبعة بالنانو لها تأثير أكبر على عملية البلمرة البينية ، مما يؤدي إلى انخفاض انتقائية الغشاء.
