В России создали долговечные мембраны для фильтрации воды
Ученые из МГУ разработали инновационные мембраны с нанопорами, которые можно использовать для опреснения и очистки воды. Для этого в их создании применяются оксид графена и MXene. Такие мембраны оказываются долговечнее и эффективнее классических.
В современных системах очистки воды нанопористые мембраны играют ключевую роль. Однако структура таких компонентов фильтров очень тонка и хрупка, что приводит к ее быстрому разрушению. Это одна из основных проблем, если говорить об использовании этих элементов в промышленных масштабах. При удалении солей мембраны быстро разрушаются. Чтобы решить этот вопрос, авторы разработки экспериментировали с разными соединениями.
Мы исследовали первапорацию через мембраны, модифицированные оксидом графена и MXene, и обнаружили, что такие материалы не только более эффективны, но и значительно устойчивее при длительной эксплуатации.Андрей Елисеевруководитель исследования, доцент факультета наук о материалах МГУ
Во время экспериментов ученые исследовали транспортировку жидкости и газа через различные мембраны с диаметром каналов от 25 до 200 нанометров. В качестве фильтруемых материалов использовались вода, спирты и углеводороды при различном давлении насыщенных паров. В результате выяснилось, что именно мембраны с селективным слоем оксида графена и MXene могут работать долго и сохранять высокую эффективность при удалении солей.
Отметим, что MXene — это двумерный неорганический наноматериал, который содержит в себе некие металлы, а также углеродные соединения. Их используют для создания различных мембран, аккумуляторов и датчиков, а также в биомедицине.
Полученные мембраны хорошо себя показали с точки зрения выдерживания нагрузки и сохранения стабильного состояния без потери фильтрующих свойств. По сути, это готовое решение для установки в системах опреснения и фильтрации воды. Следующей задачей авторов проекта будет масштабирование технологии и адаптация ее для промышленного производства.
Ранее мы рассказывали, как скаты вдохновили ученых на создание системы очистки воды.
