Кинг Фахд Дундаж Бүтээдийн Университетын судалгааны бүрэлдэхүүн алюминын нүхлэг церамикаас Хайборн компанийн бүтээдийн үндэслэн тос/ус тусгаарлах холимог мембрануудыг үйлдвэрлэж, түүнд холбогдох дүнгүүдийг нийтлэгдүүлж
Сүүлийн үед рецензийн дагуу шүүдэг журнал «Membranes» (2022 он, 12-р дугаар, 394-р ном, DOI: 10.3390/membranes12040394) Саудын Арабын Кинг Фахд Дундаж Түлшний ба Милитарын Их Сургуульд бүрдүүлсэн Мембран ба Усны Хаамгаалалт дээрх Олон Талаас Исследованийн Төвийн судалгааны бүлгийн «Тослог хаягдлын цэвэрлэх зориулалттай функционализированный карбид-гаралтай нүхлэг церамик мембрануудыг үйлдвэрлэх хялбар арга» гэж нэрлэгдсэн судалгааны ажилыг түүнд нийтлүүлжээ. Статьягийн «Материал ба Арчим» хэсгэд туршилтын шинжилгээнд ашиглагдаж буй бүх нүхлэг алюминий оксидын суурийн материал Ляньюньган хотын «Ляньюньган Хайборн Технологи» ХХК-ийн бүтээдүүрүүд бөлгөн газархан.
1. Оригинал бүтээдүүрд бүрдүүлсэн суурийн үндсэн техникийн үзүүлэлтүүд (2.1-р хэсгийн «Материал»-аас сонгож авжээ)
Энэ судалгаанд бүх мембраны төрлүүд нь Highborn Technology-ийн үйлдвэрлэсэн нүхлэг алюмины керамик дэмжлүүрүүдийг ижилхэн ашигласан; тодорхойлсон параметрүүд: нүхлэг бүтцүүдийн хувь — 45%, номиналь нүхний хэмжээ — 0.5 микрон. Алюмины дэмжлүүр нь нийлмүүл мембраны хатуу суурь хүндсүүд болой. Энэ керамик дэмжлүүр дээр судалгааны бүрэлдэхүүн хүмүүс APTES-функционализирлан карбид-гаралтай нүүрстөрөх (APTES@CDC) тавих, пиперазин шингэнд дүрэх, терфталоил хлорид (TPC) хэрэглэн гадаргуугийн полимержуулалт зэрэг бүх модификационы ажилд оролцжон. Сурфактантаар тогтвортойжүүлсэн ус-дотор-тос (O/W) эмульсионуудын салгах туршилтын төрлүүдийн тулд M-50, M-100 ба M-200 гэсэн гурван ялгаатай нийлмүүл керамик мембраны төрлүүд бүтээжон.
2. Алюмины дэмжлүүрүүд дээр суурилжүүлсэн бүх туршилтын систем (Бүх өгөгдлүүд нь анхны туршилтын үр дүнгүүдээс автагдажон)
Хайбөрн-ийн алюминийн дэмжээсүүд дээр тулгуурлан бүх төрлийн материалдын шинжилгээ болон урт хугацааны шүүлтүүдийн тогтвортой байдлын туршилтуудыг хийж, бүх туршилтын өгөдсүүд нь түүн дээр суурилж гүйцэтгэж авч.
Мембраны өөрчлөлтийн процесст хамтран ажиллах чадварын шалгах
Сканнинг электроны микроскопи (SEM), Элементалын зурагжуулалтын бүхий эрчим хүчний дисперсив рентген нурлалын спектроскопи (EDX), Рентген нурлалын дифракци (XRD) болон Хурдан дурдах нийт фурьегийн трансформын инфра улаан ту Нүүрс (C), азот (N) болон кремний (Si) агуулдаг үйл ажиллагааны бүлгүүдийг субстратны гадаргуу дээр ховор хуваарилсан байна. Al-O холбогдлын шингээх хэсгийг бүрэн хадгалж үлдсэн бөгөөд керамикийн тээвэр нь этанолын дисперс, 50 °C тогтмол температурын өөрчлөлт, 60 °C-ийн хатуужилт, n-хексан угаах зэрэг химийн болон дулааны эмчилгээний бүрэн цувралтай Алюминий субстрат болон APTES, пиперазин, TPC зэрэг органик өөрчлөлт оруулагч хооронд ямар ч бусаар нөлөөлөхгүй байсан бөгөөд туршилт хийсэн мэдээллийн үнэн зөвт байдлыг сааруулах субстратны бохирдол үгүй болсон.
Мембранын бүтцийн тогтвортой байдал трансмембран даралтын нөхцөлд
Бүх шүүлтэнд ашиглагдаж буй хоригт шүүлтэд хамгийн их трансмембран даралт 1.5 бар бөлгөөнөөр ажиллаж буй. Шүүлтний үеэр алюминий оксидын субстратуудын хэлбэр өөрчлөгдөн, трещин үүсэхгүй байлаа, үүнээс лабораторийн стандарт хоригт шүүлтний төхөөрөмжтүүн мембранын хамгийн сайн нийцүүрлэл нь баталдаг. 720 минут урт хугацааны тасралтгүй ажиллах туршилтын үед церамик субстрат нь дээд полимид-CDC нийлмүүл идэвхт давхаргаа тогтвортой бэхлэж, функциональ материалуудын уусалт юм уснаас салалт үүсгүй байлаа.
Нийтлэгдсэн тос/ус ялгах үзүүлэлтүүд (журналын статистик өгөгдлүүд)
50 мг APTES@CDC-т ачаалагдсан М-50 мембран 67.5 ppm тосын концентраци болон 1 бар трансмембран даралтад 76.05 LMH (L m⁻² h⁻¹) шүүлтний урсгалын хурдыг үзүүлж буй;
М-200 мембран хамгийн өндөр тос ялгах үр дүн 99.88% -аас дээш үзүүлж буй;
Төв дурьсгалаа M-100 нь 720 минутын тасралтгүй шүүлт үед тогтвортой салхилуулах чадварыг хадгалж, зөвхөн бага хэмжээний шүүлтүүдийн урсгалын буулт үзүүлж, тосны шүүлтүүдийн хувь 99,8% тогтвортой байв;
Хавчигдаж буй өнцгийн хэмжилтүүд нь өөрчлөгдсөн нийлмүүл мембраны агаар дотор ганцхан ус татаж, ус доор тосыг түлхүүлж буй чадварыг баталж, алюминий оксидын суурин нь гадаргуугийн тослог/услог чанарыг зохицуулах тогтвортой суурин болой.
Давтамжит параллель туршилтын үр дүнгүүдийн баталгаа
Градиент CDC ачаалалт харьцуулалт туршилтууд ба хувьсах концентрацт хоолойн туршилтууд (67,5 ppm, 125 ppm, 250 ppm тос-усын эмульсионууд) бүх нь ижил Highborn алюминий оксидын сууринуудыг ашиглаж. Параллель дурьсгалуудын материал шинжилгээ ба шүүлтүүдийн үр дүнгүүд дээр ижил хандлага ажиглагдж, үүнээс Highborn-ийн алюминий церамикүүдийн нийлмүүл бүтээгдүүрүүдийн нэвтрүүлэх чадварын туннун төлөв ба гадаргуугийн талбайн төлөвийн нийлмүүл бүтээгдүүрүүдийн тогтвортой байдал баталж, академийн лабораториудад давтамжит харьцуулалт судалгааны үүрдийн шаардлага бүрдүүлж.
3. Шинжлэх ухааны судалгааны утгын зорилго
Энэ ном нь газрын төмөр үйлдвэрлэлд үүсгэж буй ус, агент-тогтвортой тослог хаягдлын хүрээлэнд үүсгэж буй асуудлыг шийдэхийн тулд бүтээж буй. Полимер ультрафильтрационы мембранууд, бусад керамик мембран системүүдтэй харьцуулан, алюминий оксид суурьт нөгөө мембранууд дулааны, химийн инертность, бага ажиллах дарлал, өндөр тосын сүүдлэлтийн үр дүн шинж чанаруудын хувьд дөрвөлжин давуу талуудыг илтгэнд. Хайборн-ийн нүхлөр алюминий оксид суурь (45% нүхлөр бүтэц, 0.5 мкм нүхний хэмжээ) нь CDC-декоратив керамик мембранын стандарт, бүтцэд тогтвортой дуурийн суурь болойд, тос/ус ялгах мембран системийн бүхэл бүтэн хатуу хүнд хүзүүвч функциялд.
Энэхүү алдарт MDPI судалгааны журнал «Membranes»-д нийтлэгдсэн, хүчтэй шүүлт үндэслэлт академик судалгааны ажил нь Ляньюньган Хайборн Технологийн нийлүүлж буй нүхлөг алюминий керамиксийн бүтээдсийг тодорхой зааж буй албан ёсны нийтлэгдсэн судалгааны ном. Энэ ажил Хайборн-ийн алюминий дэмжээсийн бүтцэн тогтнол, нийлүүлэлтийн хоорондх тогтнол, мөн мембран үйлдвэрлэлд, урт хугацааны даралт үүсгэдэг шүүлт ба олон алхамт химийн функционализацийн үйлдлүүдэд бүх процессын хувьд тохирч буй чадварыг объективтой баталж буй. Ирэх үед Хайборн Технологи лабораторийн судалгааны хэрэгцээнд тохируулж, хэмжээг (0.1–10 мкм) ба нүхлөг бүтцийн хувь (30%–55%) үлдээж болдог нүхлөг алюминий керамиксийн суурин материал нийлүүлж үлдмүү, дэлхийн их сургуулиуд ба судалгааны төвүүдийн мембраны салхицуулалтын судалгааны төслүүдэд стандартчилсан дотоод суурин шийдлүүдийг тасралтгүй нийлүүлж үлдмүү.
КОМПАНИЙН ТАНИЛЦУУЛГА
Ляньюньган Хайборн Текнолоджи Ко., Лтд. нь өндөр түвшний нүхлэг сэрмүүн бүтээдүүдийн судалгаа, хөгжүүлэлт болон масс үйлдвэрлэлд тусгайлан зориудаа ажилладаг, түүнд нүхлэг алюмина, силикон карбид болон циркония сууринууд орой. Тааламжит үйлчилгээ нь нүхний хэмжээг (0.1–10 мкм) ба нүхлэг бүтцийн нээлттүүдийг (30%–55%) тохируулж болохыг ойрхойлно. Бидний бүтээдүүд лабораторийн болон туршилтын масштабт судалгааны хүрээнд өргөн хэрэглэдэг: тос/ус ялгах, ультрафильтраци/нанофильтраци сууринуудыг үйлдвэрлэх, катализаторын дуурын хувьд, хийн ялгах сэрмүүн мембранууд. Бидний сэрмүүн сууринууд олон улс руу экспортируулж, олон улсын судалгааны хүрээнд албан ёсоор нийтлэгдсэн шинжлэх ухааны ажлуудад давтамдаа ашиглагдаж байна.
Харгис бүрдүүлэлтийн тэмдэглэл
Энэ мэдээний нийт дэд-дагуулах бүх үзүүлэлтүүд, туршилтын параметрүүд болон салхиаруулалтын өгөдсүүд 2022 оны «Membranes» сэтгүүлд хэвлэгдсүн анхны статейн үндсэн үзүүлэлтүүдээс бүтнээр авч үзжээ. Ямар ч хэтэрхий үзүүлэлтүүд юм ухааны хүндлэлтүүд оруулалгаа неэд. Бүх үзүүлэлтүүд анхны академик бүтээлд шүүдүүрлүүрт холбоосын дагуу шалгаж болой.
Сэтгүүлийн анхны терминологийн нийт тогтвортой бүтэц заавар
Энэ мэдээний бүх професиональ техник терминүүд «A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatment» гэдэг статейн илэрхийлэлд тулгуурлан ашиглагдаж, тухайлбал:
карбидээс гарган автаг карбон (CDC), APTES, пиперазин, терефталойл хлорид (TPC), хил хоорондын полимержих, бүүрхийлтгүй шүүлтүүр, мембраны гадаад даралт, шүүлтүүрийн урсгал хурд (LMH), тос-ус (O/W) эмульси, гадаргуу идэвхтүүрт тогтвортой эмульси, салгах үр дүн, тосны хаях хувь, урт хугацааны тасралтгүй ажиллах, сканнер электрон микроскопи (SEM), EDX элементийн зураглал, рентген цацрагийн дифракци (XRD), ATR-FTIR, хэт ус татаж чадах, ус доорх хэт тос төрөлдүү, нээлттэй порын бүтэц, номиналь порын хэмжээ, үйлдвэрлэлд гаргаг ус, полимер ультрашүүлтүүр мембран, дулааны болон химийн инертность
EN
