Изследователският екип от Университета „Кинг Фахд“ по нефт и минерали е създал композитни мембранни материали за разделяне на масла и вода, използвайки порести алуминиеви керамични продукти на Highborn и е публикувал свързаните резултати
Наскоро рецензираното списание Membranes (2022, 12, 394, DOI: 10.3390/membranes12040394) публикува научна статия с заглавие A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatment, автори — изследователският екип от Междудисциплинарния изследователски център по мембрани и водна сигурност към Университета „Кинг Фахд“ по нефт и минерали, Саудитска Арабия. В раздела „Материали и методи“ на статията ясно се посочва, че всички порести алуминиеви носители, използвани в експерименталните тестове, са закупени от Lianyungang Highborn Technologies Co., Ltd., Lianyungang, Китай.
1. Основни спецификации на субстрата, посочени в оригиналния текст (извлечени от раздел 2.1 Материали)
Всички мембранни проби, изработени в настоящото проучване, еднородно използваха порести алуминиеви керамични субстрати, доставени от Highborn Technology, с фиксирани параметри: отворена порьозност 45 % и номинален размер на порите 0,5 микрометра. Алуминиевият субстрат служеше като твърд основен скелет за композитните мембрани. Въз основа на този керамичен подпорен слой изследователският екип извърши пълен набор от модификационни процедури, включващи нанасяне на карбид-производен въглерод, функционализиран с APTES (APTES@CDC), импрегниране с пиперазин и интерфейлна полимеризация с терофталоилхлорид (TPC). Бяха конструирани три групи диференцирани композитни керамични мембрани, а именно M-50, M-100 и M-200, за изпитания на отделяне на емулсии от тип масло във вода (O/W), стабилизирани с повърхностноактивни вещества.
2. Пълна експериментална система, поддържана от алуминиеви субстрати (всички данни са цитирани от оригиналните резултати от изпитанията)
Бяха извършени пълен спектър от материали за характеризиране и дълготрайни тестове за стабилност на филтрацията, като се използваха алуминиеви носители на Highborn, а всички експериментални данни бяха получени въз основа на този домашен керамичен субстрат:
Потвърждаване на съвместимостта с процесите за модифициране на мембраните
Множество методи за характеризация, включително сканираща електронна микроскопия (SEM), енергийно-дисперсионна рентгенова спектроскопия (EDX) с елементно картиране, рентгенова дифракция (XRD) и Фурие-трансформантна инфрачервена спектроскопия с атenuирано пълно отражение (ATR-FTIR), потвърдиха, че алуминиевите субстрати на Highborn могат да закотвят равномерно частиците CDC по цялата повърхност. Функционални групи, съдържащи въглерод (C), азот (N) и кремний (Si), бяха хомогенно разпределени по повърхността на субстрата. Характерната абсорбционна линия на Al-O връзката остана непроменена, което доказва, че керамичният носител може да издържи пълен цикъл от химични и термични обработки, включително дисперсия в етанол, модификация при постоянна температура 50 °C, отвърдяване при 60 °C и изплакване с n-хексан. Не се наблюдаваха странични реакции между алуминиевия субстрат и органични модификатори като APTES, пиперазин и TPC, което изключва замърсяване на субстрата, което би нарушило точността на експерименталните данни.
Структурна стабилност при условия на трансмембранно налягане
Клетката за филтрация с умиращ край, използвана във всички тестове за филтрация, работи при максимално трансмембранно налягане от 1,5 бара. През целия процес на тестване не е наблюдавана деформация или пукнатини по алуминиевите субстрати, което показва перфектна съвместимост със стандартните лабораторни установки за филтрация с умиращ край. По време на продължителния непрекъснат тест за работа в продължение на 720 минути керамичният субстрат стабилно закрепва горната активна композитна полиамид-ЦДЦ повърхност без измиване или отделяне на функционални материали.
Публикувани метрики за ефективност при разделяне на масло и вода (официални данни от научна статия)
Мембраната М-50, натоварена с 50 мг АПТЕС@ЦДЦ, постига проникващ поток от 76,05 ЛМЧ (L m⁻² h⁻¹) при концентрация на маслото в подавания разтвор от 67,5 ppm и трансмембранно налягане от 1 бар;
Мембраната М-200 постига най-висока ефективност при разделяне на масло — над 99,88 %;
Основният пробен образец M-100 запази стабилна ефективност при отделяне в продължение на 720 минути непрекъсната филтрация с само незначително намаляване на проникващия поток, а степента на отхвърляне на маслото остана постоянна при 99,8 %;
Измерванията на ъгъла на контакт потвърдиха, че модифицираната композитна мембрана прояви суперхидрофилност във въздух и подводна суперолеофобност, като алуминиевата основа изпълнява ролята на стабилна опорна платформа за регулиране на повърхностната смачкваемост.
Гаранция за повторяеми успоредни експериментални резултати
Тестовете с контрастно натоварване с градиент CDC и тестовете с променлива концентрация на входящия разтвор (емулсии вода-масло с концентрации 67,5 ppm, 125 ppm и 250 ppm) използваха еднакви алуминиеви субстрати от Highborn. Всички успоредни проби показаха еднакви закономерности както в данните от материалната характеризация, така и в данните за филтрационната ефективност, което потвърждава еднородността на порестостта и повърхностната равнинност сред партидите алуминиеви керамични продукти на Highborn — критично предварително условие за повторяеми сравнителни изследвания в академични лаборатории.
3. Целева декларация за научната стойност на изследването
Статията има за цел да преодолее предизвикателствата, свързани с пречистването на производствена вода от нефтени находища и емулсирана маслена вода, стабилизирана с повърхностно-активни вещества. В сравнение с полимерните ултрафилтрационни мембрани и други керамични мембранни системи алуминиевите композитни мембрани проявяват комплексни предимства, включващи изключителна термична и химична инертност, ниско необходимо работно налягане и висока ефективност при отстраняване на масла. Порестите алуминиеви носители на Highborn с порозност 45 % и размер на порите 0,5 μm осигуряват стандартизирани, структурно стабилни подложки за тази нова керамична мембрана, модифицирана с CDC, и изпълняват ролята на незаменим твърд скелет за цялата мембранна система за разделяне на масло и вода.
Тази официална рецензирана академична статия, публикувана в авторитетния MDPI журнал Membranes, е публичната научна литература, която изрично цитира пореста алуминиева керамика, доставена от Lianyungang Highborn Technology. Тя обективно потвърждава структурната стабилност, последователността между партиди и съвместимостта на алуминиевите носители на Highborn с процеси за модифициране на мембрани в академични условия, продължителна филтрация под налягане и многостепенна химична функционализация. В бъдеще Highborn Technology ще продължи да доставя персонализирани порести алуминиеви керамични субстрати с регулируем размер на порите (0,1–10 μm) и отворена порьозност (30 %–55 %), съобразно индивидуалните изисквания на лабораторни проучвания, като непрекъснато осигурява стандартизирани домашни субстратни решения за проекти в областта на изследванията върху мембранна сепарация, провеждани от университети и научноизследователски институти по целия свят.
Профил на компанията
„Ляньюнган Хайбърн Текнолъджи Ко., Лтд.“ се специализира в научноизследователската и експериментална дейност и масовото производство на напреднали порести керамични компоненти, включително порест алуминиев оксид, силициев карбид и циркониеви субстрати. Предлагаме услуги по персонализиране, които включват регулиране на размера на порите (0,1–10 μm) и отворената порозност (30 %–55 %). Продуктите ни намират широко приложение в лабораторни и пилотни изследвания, като например: разделяне на масло и вода, производство на ултрафилтрационни и нанофилтрационни субстрати, носители за катализатори и керамични мембрани за газово разделяне. Керамичните ни субстрати са експортирани в множество страни и многократно са използвани в официални научни изследвания, публикувани в международни издания.
Бележка относно съответствието
Всички описания на производителността на субстрата, експерименталните параметри и данните за разделяне, цитирани в тази новина, са напълно извлечени от оригиналната научна статия от 2022 г. в журнала Membranes. Не са включени преувеличени твърдения за производителност или субективни преувеличения; всички твърдения могат да бъдат проверени и крос-реферирани спрямо оригиналния академичен текст.
Инструкция за последователност на ключовата терминология от оригинален журнал
Всички професионални технически термини в тази новина стриктно следват формулировките, използвани в статията A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatment, включително:
карбидно-производен въглерод (CDC), APTES, пиперазин, терефталоилхлорид (TPC), интерфейсна полимеризация, филтрационна клетка с прекъснат поток, трансмембранно налягане, проникващ поток (LMH), емулсия вода-в-масло (O/W), емулсия, стабилизирана с повърхностноактивно вещество, ефикасност на отделянето, процент на отхвърляне на маслото, дълготрайна непрекъсната експлоатация, сканираща електронна микроскопия (SEM), EDX елементно картиране, рентгенова дифракция (XRD), ATR-FTIR, свръххидрофилно, подводно свръхолеофобно, отворена порестост, номинален размер на порите, добивна вода, полимерна ултрафилтрационна мембрана, термична и химична инертност
EN
