Ученые разработали мембраны, увеличивающие доступность чистой воды в мире

[grebenshch]

Ученые разработали мембраны, способные вдвое увеличить доступность чистой воды в мире.

Исследования показывают, что использование наночастиц феррита марганца в фильтрах для очистки воды может значительно повысить доступность питьевой воды в мире. Новые мембраны, модифицированные этими наночастицами, демонстрируют выдающиеся результаты в эффективности фильтрации.

Недавние исследования ученых из Университета Шарджи (ОАЭ) открыли новые возможности в области водоочистки. Использование наночастиц феррита марганца в фильтрующих мембранах может значительно увеличить доступность чистой питьевой воды, что крайне важно для многих регионов мира, сталкивающихся с проблемами водоснабжения.

В своем исследовании ученые продемонстрировали, что мембраны, содержащие всего 2% композитного материала, обеспечивают поток воды на уровне 351,4 литра в час. Этот показатель в 2,6 раза превышает результаты, полученные с использованием традиционных мембран из полиэфирсульфона (ПЭС). Такие мембраны играют ключевую роль в водоочистных сооружениях, поскольку они эффективно фильтруют соли, примеси и другие нежелательные вещества из воды, обеспечивая ее безопасность для потребления.

Доктор Исмаил Альманасра, один из авторов исследования, подчеркивает, что значимость этого проекта заключается в его способности революционизировать процессы очистки воды. Новые мембраны способны устранить основные недостатки существующих технологий, включая проблемы с биообрастанием, что особенно актуально для водоочистных и опреснительных установок.

Биообрастание — это накопление микроорганизмов на поверхности мембран, что негативно сказывается на их эффективности и долговечности. Это явление приводит к снижению потока пермеата и ухудшению качества очищенной воды. В текущей практике инженеры сталкиваются с необходимостью увеличивать давление на мембраны или часто заменять загрязненные элементы, что увеличивает эксплуатационные расходы.

В отличие от традиционных методов, новое исследование предлагает интеграцию гидрофильных материалов в мембраны. Это решение позволяет значительно снизить риск биообрастания и повысить эффективность очистки. Ученые смогли добиться впечатляющих результатов, отталкивая более 95% загрязняющих веществ, таких как альбумин и гиалуроновая кислота. Даже после гидравлической промывки мембраны сохраняли высокие показатели извлечения.

Метод модификации мембран включает использование 2D графитового нитрида углерода в сочетании с наночастицами феррита марганца. Мембраны были изготовлены с различными массовыми долями добавки, что позволило исследовать их физико-химические и механические свойства. Тестирование показало, что новые мембраны не только увеличивают поток воды, но и значительно снижают влияние загрязняющих веществ.

Ученые уверены, что их работа может стать основой для создания более эффективных и экономически выгодных решений в области водоснабжения. В конечном итоге, такие технологии способны улучшить качество жизни людей, обеспечивая доступ к чистой и безопасной воде.

Источник