Zout uit het water halen Vergelijking - Plato Data Intelligence

Home > Media > Zout uit de watervergelijking halen

KAUST-onderzoekers hebben een membraan ontwikkeld (hierboven afgebeeld) met uitstekende waterontziltingsprestaties in voorwaartse en omgekeerde osmoseconfiguraties.

CREDIT
© 2022 KAUST; Anastasia Serijn.

Abstract:
Ultradunne op polymeren gebaseerde geordende membranen die effectief zout uit zeewater en pekel verwijderen, kunnen een veelbelovend alternatief zijn voor bestaande waterontziltingssystemen, demonstreert een door KAUST geleid team.

Zout uit de watervergelijking halen

Thuwal, Saoedi-Arabië | Geplaatst op 7 oktober 2022

"Een manier om deze beperkingen aan te pakken is door middel van tweedimensionale poreuze koolstofhoudende membranen met regelmatige en uniform verdeelde moleculaire transportkanalen ter grootte van een subnanometer", zegt eerste auteur Jie Shen, een postdoc in de groep van Han. Deze membranen worden echter typisch gesynthetiseerd in oplossing, wat de willekeurige groei van een ongeordende driedimensionale structuur met slecht gedefinieerde microporiën bevordert.

Yu Han, Vincent Tung, Ingo Pinnau en voormalig KAUST-wetenschapper Lance Li, die nu aan de Universiteit van Hong Kong werkt, hebben een methode ontwikkeld die helpt de groei van tweedimensionale geconjugeerde polymeerstructuren tot ultradunne koolstoffilms te beheersen met behulp van chemische dampafzetting.

De onderzoekers deponeerden het monomeer triethynylbenzeen op atomair vlakke monokristallijne kopersubstraten in aanwezigheid van een organische base die als katalysator fungeert. Triethynylbenzeen draagt drie reactieve groepen die dienen als ankerpunten voor extra monomeren. Deze groepen vertonen een hoek van 120 graden ten opzichte van elkaar en genereren georganiseerde reeksen van goed gedefinieerde cyclische structuren die zich opstapelen in ruitvormige hydrofobe kanalen van subnanometerformaat.

Het membraan vertoonde uitstekende waterontziltingsprestaties in voorwaartse en omgekeerde osmoseconfiguraties, en overtreft die met geavanceerde materialen zoals koolstofnanobuisjes en grafeen. Het toonde ook een sterke afstoting van tweewaardige ionen, evenals kleine geladen en neutrale moleculen.

De onderzoekers ontdekten dat de watermoleculen een driedimensionaal netwerk binnen het membraan vormden in plaats van als eendimensionale ketens door het membraan te bewegen langs verticale driehoekige kanalen. Dit verklaart het snelle watertransport door het membraan. "Dit onverwachte resultaat onthulde dat de schijnbaar discrete verticale kanalen in feite met elkaar zijn verbonden door korte horizontale kanalen die gemakkelijk over het hoofd kunnen worden gezien in het geprojecteerde structurele model", zegt Han.

Het team werkt nu aan het verbeteren van de aangroeiwerende eigenschappen, mechanische sterkte en chemische stabiliteit op lange termijn van het membraan voor toekomstige praktische toepassingen. Ze zijn ook bezig met het verfijnen van de oppervlakteladingseigenschappen en kanaalafmetingen. "Ons uiteindelijke doel is om een veelzijdig multifunctioneel platform te bieden dat voldoet aan de behoeften van verschillende toepassingen, zoals ionenzeven, single-molecule sensing en neurale interfaces", zegt Han.

####

Voor meer informatie, klik hier

Kontakte:
Medienkontakt

Michaël Cusack
King Abdullah University of Science & Technology (KAUST)
Office: 009660128083040
Contactpersoon voor experts

Yu Han
King Abdullah University of Science and Technology

Als u een opmerking heeft, alstublieft Neem contact op met ons op.

Uitgevers van nieuwsberichten, niet 7th Wave, Inc. of Nanotechnology Now, zijn zelf verantwoordelijk voor de juistheid van de inhoud.

Bladwijzer: