Они используются для очистки питьевой воды, обработки сточных вод, переработки продуктов питания и хранения фармацевтических препаратов. Мембраны — важнейшая часть повседневной жизни.
Теперь инженеры-химики из Университета Бата создали эффективную и более экологичную нанофильтрационную мембрану на растительной основе, которая — впервые в мире — не использует материалы, полученные из ископаемого топлива, или токсичные растворители.
Новая полиэлектролитная мембрана (PEM), изготовленная из двух возобновляемых и экологичных материалов растительного происхождения — целлюлозы и лигнина, — в ходе испытаний доказала свою эффективность в фильтрации водных красителей с разной молекулярной массой, которые используются для определения размеров загрязняющих веществ.
Эта технология может быть использована в таких областях, как очистка воды и очистка сточных вод, заменив существующие аналоги, при производстве которых используется ископаемое топливо.
Результаты подробно описаны в новой научной статье «Устойчивые нанофильтрационные полиэлектролитные мембраны на основе лигнина и целлюлозы», опубликованной в журнале ACS «Устойчивая химия и инженерия».
Доктор Олавуми Садаре, научный сотрудник Королевского общества Ньютона на факультете химической инженерии в Университете Бата и соавтор статьи, сказал: «Потенциал этой технологии в плане снижения воздействия на окружающую среду особенно важен, особенно в свете грядущего принятия в ЕС законодательства, ограничивающего использование токсичных растворителей, и предлагаемых запретов на использование фторированных полимеров в производстве мембран.
«Ещё одним преимуществом созданной нами мембраны является то, что вы можете регулировать её толщину по своему усмотрению, чтобы настроить характеристики проницаемости или селективности».
Мембрана также продемонстрировала отличную стабильность и производительность после 30 дней пребывания в воде, что доказывает её долговечность.
Профессор Давиде Маттиа из Центра интегрированных материалов, процессов и структур в Бате стал соавтором научной статьи. Он сказал: «На химическое разделение веществ расходуется 10–15% мировой энергии, и мембраны считаются наиболее перспективной технологией для значительного сокращения выбросов углекислого газа в ходе этих жизненно важных процессов.
«Таким образом, основное внимание всегда уделялось повышению эффективности мембран, а их производству уделялось мало внимания. Во всех современных коммерческих мембранах используются токсичные органические растворители и материалы на основе ископаемого топлива, в частности полимеры.
«Они не только выделяют углерод при производстве, но и не подлежат переработке и в конечном итоге попадают на свалку. Разработанный нами подход направлен на то, чтобы сделать производство мембран экологичным, при этом производя мембраны, сопоставимые по характеристикам с коммерческими».
В исследовательскую группу входят доктор Олавуми Садаре, доктор Лиана Зумпули, профессор Джон Чу, доктор Яннис Венк, доктор Бернардо Кастро-Домингес и профессор Давиде Маттиа.
Исследователи подали заявку на патентную защиту технологии и предпринимают шаги для коммерциализации мембраны. Дальнейшие исследования будут направлены на дальнейшее тестирование эффективности мембраны при очистке воды и удалении химических веществ PFAS.
Рекомеднуем изучить статью о мотоциклетном шлеме с ИИ гарантирует 100% устранение слепых зон!