Водоочисна мембрана відокремлює воду та нафту лише гравітацією - спектр науки

Обробка води: мембрана відокремлює воду та масло лише за допомогою сили тяжіння

Вчені-матеріали розробили мембрану, яка розділяє суміші нафти та води на складові частини без використання додаткової енергії. Команда Арун Кота з Університету Мічигану покрила мікропористі мембрани сумішшю полімерів фтородецил-POSS та зшитого діакрилату поліетиленгліколю (x-PEGDA). На відміну від раніше виготовлених мембран, новий матеріал надзвичайно масловідштовхує як у сухому, так і у присутності води, тоді як вода добре його змочує і просочується крізь пори розміром мікрометра під впливом сили тяжіння. За словами дослідників, мембрана навіть розділяє стабільні емульсії на більш ніж 99,9 відсотків чистих фаз.

водоочисна

Фокус мембран, виготовлених Котою та його командою, полягає у зміні поверхні, спричиненій контактом з водою. Сухий фторований пластик утворює на поверхні кристалічні ділянки, що відштовхують олію завдяки високому вмісту фтору. Вода, навпаки, взаємодіє з нитками поліетиленгліколю таким чином, що вони витісняють водовідштовхувальні POSS з поверхні. Вони утворюють поверхню, яка легко змочується водою, яка також ефективно відторгає масло, тоді як краплі води, які потрапляють на поверхню, поглинаються і спрямовуються через пори мембрани.

Завдяки цій поверхні, яка налаштована по-різному в залежності від присутності води, матеріал дозволяє уникнути типових проблем раніше відомих мембран, зокрема потреби в додатковому джерелі енергії для проходження води через мембрану та схильності проникнення маслянистих речовин у такі мембрани та приведення їх у непридатність . У своїх експериментах дослідникам вдалося не тільки відокремити прості суміші води та гексадекану алкану, але й емульсії, стабілізовані миючими засобами, які в іншому випадку можна розділити на чисті фази лише із значним зусиллям.