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用电喷洒法制造更好的脱盐薄膜

Peer-Reviewed Publication

American Association for the Advancement of Science (AAAS)

在过去的30年中,脱盐膜的改变不大,研究人员现在推出一种制备脱盐膜的新方法,它能将含盐的水转为淡水。海水淡化的商业性操作所用的是纤薄的复合膜,其特点是一层超薄的聚酰胺膜上布满了孔隙。这些孔隙大到足以令水能够通过,但其孔径对咸水中的盐离子却过小而使其无法通过。这些膜通过水相中的胺与油相中的酰基氯间的某种化学反应而生长在复合膜的表面。然而,这一方法会导致聚酰胺膜相对较厚(厚度在100-200纳米间)且粗糙,从而阻碍了该膜的脱盐功效。尽管该膜存在脱盐上的局限性,但它仍然是几十年来业界的标准流程。Maqsud Chowdhury等人在此改进了聚酰胺合成的加成法,它能通过逐层构建分子膜而更好地控制超薄膜的厚度与质地。据作者披露,尽管其他人也有类似的方法改进,但他们因所用的方法复杂而无法进行商业量产。相反,Chowdhury等人所用的是一种电喷洒技术。在这种方法中,施加了高电压的纳米级单体液滴被精细地喷洒在一个基质上,并在此与基质结合而形成这种聚酰胺薄膜。这种电喷洒技术能产生4纳米的薄膜,且其表面的粗糙程度也大为减少。此外,这些结果表明其脱盐功效比目前所用的逆渗透薄膜更好。

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