研究人员开发的新型自清洁膜显着提高了海水淡化技术的效率
纽约大学阿布扎比分校 (NYUAD) 的研究团队开发了一种新型自清洁混合膜，该膜提供了一种解决方案，克服了迄今为止海水淡化技术有限的重大挑战。
最节能的海水淡化技术是基于膜海水淡化。然而，用于海水淡化的膜容易结垢，水垢积累会导致膜性能下降、寿命缩短，并且需要进行化学清洗，这会产生未知的环境后果。
纽约大学智能材料实验室和智能工程材料中心的研究人员在 Panče Naumov 教授和研究科学家 Ejaz Ahmed 的带领下，与意大利膜技术研究所的合作者一起，利用刺激响应材料创建了一种独特的混合膜，嵌入聚合物中的热凸有机晶体。热凸晶体是一类新型动态材料，能够在加热或冷却时突然膨胀或运动。
研究人员将这些微晶与传统的多孔膜相结合，开发了一种“智能”膜，能够根据温度变化自动调节孔径和表面特性来变形。膜表面的晶体会对短期温度升高做出反应，从而激活膜以有效去除其表面沉积的污染物。研究人员发现，这种“门控”过程通过渗透蒸馏将淡化水的流量增加了 43% 以上，并显着延长了膜的使用寿命。
研究结果发表在《自然通讯》杂志上题为《具有自清洁能力的智能动态混合膜》的论文中。
混合膜的自清洁和最小化污垢的能力可以使海水淡化技术更加高效，并可以增加淡水的可用性。目前，世界上超过三分之一的人口面临饮用水短缺问题，预计到 2025 年这一数字将达到 50%。在缺水国家，例如中东和北非地区等干旱地区，膜法海水淡化可以帮助沿海社区解决局部缺陷。
“迫切需要能够进行海水淡化和其他分离技术的节能膜，这些技术可以在不使用刺激性化学品作为清洁剂的情况下消除污垢问题，”Naumov 说。“我们开发的混合膜在经过多次除垢循环后表现出良好的性能一致性。我们的新颖方法有二十多种类型的动态有机晶体可与不同的膜成分一起使用，这代表着朝着开发新一代“智能”膜迈出的重要一步，该膜将能够在节能的情况下进行自清洁。和环境友好的方式，这将有效提高饮用水生产整个过程的成本效益。”
这项研究是在 NYUAD 主持大学气候网络 (UCN) 的同一时期进行的。UCN 由阿联酋的大学和高等教育机构组成，在 COP28 之前和之后合作促进对话、研讨会、公共活动、政策简报和青年参与。
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