Web of Science (SCI) reċentement żiedet 5 artikoli relatati mat-trattament tal-ilma tal-membrana taċ-ċeramika.
1. It-trasformazzjoni tal-iskart f'filtri tal-ilma: Mini-Reviżjoni ta' Membrani taċ-ċeramika minn Materjali Upcycled
Ġurnal: Skart
Il-kriżi globali tal-ilma qed tkompli tiggrava, u l-iskart industrijali u muniċipali qed ikompli jakkumula b’mod mhux sostenibbli, u jeħtieġ b’mod urġenti soluzzjonijiet innovattivi li jikkonformaw mal-kunċett ta’ ekonomija ċirkolari. Din ir-reviżjoni tesplora l-potenzjal ta' trasformazzjoni ta' membrani taċ-ċeramika bbażati-skart-bħala strateġija ta' purifikazzjoni tal-ilma sostenibbli biex fl-istess ħin tindirizza l-isfidi doppji tal-użu tar-riżorsi tal-iskart u l-iskarsezza tal-ilma nadif. Il-membrani taċ-ċeramika tradizzjonali huma ppreparati minn materjali inorganiċi ta' purità għolja-u huma magħrufa għar-reżistenza għall-korrużjoni kimika eċċellenti tagħhom, l-istabbiltà termali u d-durabilità. Riċerka reċenti turi li prodotti sekondarji industrijali bħal tajn aħmar, irmied li jtir, gagazza tal-kalkara tal-funderija, gangue tal-faħam, u skart tar-rombli tal-kalkara kollha jistgħu jiġu trasformati b'mod effettiv f'materjali tal-filtru li jgħaqqdu prezz baxx u prestazzjoni għolja. Dan l-artikolu jirrevedi b'mod sistematiku l-proċess ta 'preparazzjoni, il-proprjetajiet tal-materjal, u l-indikaturi tal-prestazzjoni ta' membrani taċ-ċeramika bbażati fuq l-iskart-, u juri l-fattibilità ta 'dan l-approċċ: it-trasformazzjoni tal-iskart industrijali f'materjali ta' filtru funzjonali tista 'mhux biss tnaqqas it-tniġġis ambjentali iżda wkoll tipprovdi appoġġ qawwi għas-sigurtà tal-ilma globali u l-iżvilupp sostenibbli.
2. Membrana taċ-ċeramika TiO₂/Al₂O₃ tat-tixrib tal-wiċċ-immexxija u foto-katalitika li tnaddaf waħedha- għar-rimedju tal-ilma tad-drenaġġ żejtni
Ġurnal: UĊĊI U INTERFAĊĊI
Il-fouling tal-membrana u t-tħassir tal-fluss matul-filtrazzjoni fit-tul huma l-isfidi ewlenin li jħabbtu wiċċhom magħhom it-teknoloġiji tas-separazzjoni tal-emulsjoni tal-ilma bbażati fuq iż-żejt-membrana-l-ilma. Dan l-istudju ħejja membrana taċ-ċeramika multifunzjonali b'permeabilità idrofila, oleofobiċità, u proprjetajiet fotokatalitiċi li jnaddfu waħedhom- biex ittaffi dawn il-problemi. Din il-membrana ġiet ippreparata billi twaqqa-kisi ta' nano-dijossidu tat-titanju (TiO₂) fuq substrat ta' alumina poruża (Al₂O₃) segwit minn kalċinazzjoni. Analiżi strutturali, morfoloġiċi u ta' kompożizzjoni bl-użu ta' diffrazzjoni tar-raġġi X-(XRD), mikroskopija tal-elettron tal-iskannjar (SEM), spettroskopija tar-raġġi X-dispersivi tal-enerġija (EDX), u mappjar elementali kkonfermaw il-formazzjoni ta' TiO₂ uniformi u dens saff irqiq fuq l-istruttura tas-superfiċje Al₃ jew l-istruttura tas-sottostratt₂ jikkawżaw imblukkar tal-pori.
Il-karatterizzazzjoni tat-tixrib tal-wiċċ tan-nano-TiO₂ miksi bil-membrana Al₂O₃ żvelat proprjetajiet superhydrophilic u superoleophilic fl-arja, filwaqt li juru proprjetajiet superoleophobic taħt l-ilma. Din l-imġiba unika ta 'tixrib tirriżulta mill-enerġija tal-wiċċ għolja ta' TiO₂ innifsu u l-effett sinerġistiku tal-istruttura tal-ħruxija ġerarkika nano/micron fuq il-wiċċ tal-membrana.
It-testijiet tal-prestazzjoni tas-separazzjoni tal-emulsjoni taż-żejt -ilma taħt sistema ta 'filtrazzjoni tal-fluss inkroċjat-urew li l-fluss tal-permeat tal-membrana żdied bejn wieħed u ieħor b'mod lineari biż-żieda tal-pressjoni operattiva, u l-effiċjenza tas-separazzjoni baqgħet stabbli 'l fuq minn 99% fil-medda ta' pressjoni ta '0.5–2 bar. L-ittestjar tal-istabbiltà fit-tul -wara 840 minuta ta 'tħaddim kontinwu wera li, affettwat minn kontaminazzjoni organika (żejt), il-fluss tal-permeat naqas għal madwar 70% tal-valur inizjali tiegħu, iżda l-effiċjenza tas-separazzjoni ma varjatx b'mod sinifikanti. Aktar importanti minn hekk, billi tuża l-propjetajiet intrinsiċi fotokatalitiċi tat-tindif awto-ta' TiO₂, 45 minuta biss ta 'irradjazzjoni UV kienu meħtieġa biex tiddegrada b'mod effettiv inkwinanti organiċi akkumulati fuq il-wiċċ tal-membrana, u rrestawra l-fluss għal madwar 90% tal-valur inizjali tiegħu.
3. Reklamazzjoni tal-ilma tal-londri bl-użu ta 'membrana taċ-ċeramika sostenibbli minn trab tal-irħam tal-iskart: Prestazzjoni, analiżi tal-fouling
Ġurnal: Riċerka Ambjentali
L-urbanizzazzjoni aċċellerata u l-iżvilupp mgħaġġel ta' ekonomiji emerġenti wasslu għal-sfruttament eċċessiv tar-riżorsi tal-ilma. Għalkemm l-agrikoltura u l-industrija jammontaw għal aktar minn 60% tal-konsum totali tal-ilma, l-użu tal-ilma residenzjali huwa wkoll sors sinifikanti ta' ilma mormi-kważi 50%–80% tal-ilma mormi mormi joriġina minn attivitajiet tad-dar. It-tkabbir kontinwu tal-popolazzjoni u l-urbanizzazzjoni jmexxu direttament id-domanda tal-londri, li jirriżultaw f'ammonti sostanzjali ta 'ilma mormi tal-londri.
Dan l-istudju jutilizza membrana taċ-ċeramika sostenibbli ppreparata minn skart ta' trab ta' l-irħam biex jittratta l-ilma tad-dranaġġ tal-londri, flimkien ma' sistema ta' filtrazzjoni ta' dead end misjuqa-gravità-, li tirriżulta fi spiża ġenerali baxxa tal-proċess. Il-prestazzjoni tal-membrana ġiet evalwata abbażi ta 'żewġ dimensjonijiet: tneħħija ta' sustanzi li jniġġsu u kapaċità antifouling. Taħt operazzjoni ta 'pressjoni baxxa -b'0.05 bar biss, il-membrana kisbet rati ta' tneħħija ta '88% għal Domanda ta' Ossiġenu Kimiku (COD), 98% għal Mikroplastiks (MPs), u 99% għal turbidità. Il-konċentrazzjonijiet ta 'COD u MP ta' l-ilma mhux ipproċessat kienu 1265 mg/L u 2.88 × 10⁶ partiċelli/L, rispettivament; wara t-trattament, il-COD naqas għal 145 mg/L, u laħaq l-istandards ta' aċċettazzjoni għal użu mhux-tax-xorb. Fl-istess ħin, il-membrana uriet prestazzjoni antifouling eċċellenti, b'rata ta 'rkupru tal-fluss (FRR) ta' 81%.
L-analiżi tal-mekkaniżmu tal-fouling wriet li l-fouling tal-membrana kien iddominat mill-effetti magħquda tal-imblukkar sħiħ tal-pori u l-filtrazzjoni tal-kejk. Din il-membrana tgħaqqad effiċjenza għolja tat-tneħħija tal-inkwinanti ma 'proprjetajiet antifouling eċċellenti, li tagħmilha ideali għat-trattament tal-ilma tad-dranaġġ tal-londri, bl-ilma prodott jista' jerġa 'jintuża direttament f'applikazzjonijiet mhux-tax-xorb.
4. UV-C LED Disinfezzjoni ta' Antibijotiku-Escherichia coli Reżistenti fl-Ilma: Integrazzjoni mal-Filtrazzjoni tal-Membrana taċ-Ċeramika
Ġurnal: PROĊESSI
It-tixrid tar-reżistenza għall-antibijotiċi saret problema globali li thedded is-saħħa pubblika u s-sigurtà tal-ekosistema. L-iżvilupp ta' teknoloġiji ġodda tad-diżinfezzjoni huwa direzzjoni importanti biex tiġi indirizzata din l-isfida. Dan l-istudju uża dajowds li jarmu dawl ultravjola fond-(LEDs UV-C) biex jivvalida l-inattivazzjoni ta' Escherichia coli reżistenti għall-antibijotiċi-iżolati minn ambjenti akkwatiċi tad-dinja-reali (inkluż ilma baħar, ilma tal-wiċċ, u ilma riklamat muniċipali trattat).
L-esperiment għażel żewġ wavelengths UV-C tipiċi, 255 nm u 265 nm, u applika dożi ta' irradjazzjoni UV ta' 1–7 mJ/cm² għal soluzzjonijiet buffer tal-fosfat imlaqqma b'kultura batterjali mħallta ta' 10 razez ta' E. coli. Ir-riżultati wrew li f'doża ta 'irradjazzjoni ta' 2 mJ/cm², iż-żewġ wavelengths kisbu madwar ħames ordnijiet ta 'kobor ta' inattivazzjoni logaritmika batterika. L-osservazzjoni tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM) ma żvelatx bidliet sinifikanti fil-morfoloġija batterjali wara l-irradjazzjoni UV, iżda skoperta kwantitattiva tal-formazzjoni tad-dimer pyrimidine ġiet osservata-madwar 40 ng/mL ta 'dimeri cyclobutanepyrimidine ġew prodotti fiż-żewġ wavelengths b'doża ta' mekkaniżmu ta 'attivazzjoni mJ/cm² tad-DNA kienet ikkonfermata.
L-istudju ttestja wkoll il-prestazzjoni tat-trattament tal-ilma tal-membrana tal-folja ċatta taċ-ċeramika tal-karbur tas-silikon: ir-rata medja ta 'rifjut kemm għall-koliformi totali kif ukoll għal E. coli laħqet 99.9%. Flimkien mat-teknoloġija UV-C LED u t-teknoloġija tal-membrana taċ-ċeramika, tista 'tinkiseb diżinfezzjoni fil-fond tal-konċentrat tal-membrana, b'rata ta' inattivazzjoni ta '99.985% jew ogħla, li turi bis-sħiħ il-potenzjal ta' applikazzjoni ta 'din il-kombinazzjoni tat-teknoloġija fil-qasam tad-diżinfezzjoni effiċjenti tal-ilma. Immaġni
5. L-effettività tal-membrani taċ-ċeramika tan-nano-halloysite fit-tneħħija taċ-ċomb minn ilma mniġġes.
Ġurnal: Xjenza u Teknoloġija tal-Ilma
Dan l-istudju ħejja membrani tan-nanokomposti taċ-ċeramika drogati b'nanotubi tal-halloysite (HNTs) u nanopartiċelli tat-tetrossidu tal-manganiż (Mn₃O₄) u evalwa sistematikament il-prestazzjoni tagħhom tat-tneħħija taċ-ċomb fl-ilma. Sitt tipi ta 'membrani nanokomposti taċ-ċeramika ġew ippreparati billi aġġustaw il-kontenut HNT (75, 80, 85 wt.%) u t-temperatura tas-sinterizzazzjoni (900, 1000 grad), filwaqt li żammew iż-żieda tal-clinker (8 wt.%) u Mn₃O₄ doping kostanti.
Ir-riżultati tat-test tal-fluss tal-ilma wrew li l-membrana H85-900 (li fiha 85% HNT, sinterizzat f'900 grad) kellha l-aħjar permeabilità, b'fluss ta '390 L/(m²·h) bi pressjoni ta' 5 bar. F'testijiet ta 'soluzzjonijiet akwei sintetizzati li fihom iċ-ċomb, il-membrana H80-1000 (li fiha 80% HNT, sinterizzat f'1000 grad) wriet l-ogħla rata ta' tneħħija taċ-ċomb, u laħqet 99.84%. F'testijiet attwali ta 'spiking tal-ilma ta' taħt l-art, din il-membrana żammet effiċjenza għolja ta 'tneħħija ta' 99.16%.
Dan l-istudju sintetizza nanopartiċelli Mn₃O₄ bl-użu ta 'metodu ta' ko-preċipitazzjoni u wettaq karatterizzazzjoni multi-dimensjonali: Il-mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM) wriet kristallizzazzjoni ta 'partiċelli uniformi b'daqs ta' 30–40 nm; L-ispettroskopija tal-fluworexxenza tar-raġġi X (XRF) ikkonfermat purità Mn₃O₄ ta' 95.2%; Id-diffrazzjoni tar-raġġi X-(XRD) indikat sistema ta' kristall tetragonali; u l-ispettroskopija UV-Vis uriet qċaċet karatteristiċi ta' assorbiment f'220 nm (trasferiment ta' ċarġ O²⁻-Mn²⁺/Mn³⁺) u 350 nm (d-d transizzjoni tal-kamp tal-kristall). Dawn ir-riżultati juru li l-membrani taċ-ċeramika li jużaw halloysite minn sorsi lokali għandhom potenzjal ta 'applikazzjoni tajjeb fil-qasam tar-rimedju tal-metall tqil fit-trattament tal-ilma.
