Pasukan Penyelidikan dari King Fahd University of Petroleum and Minerals Membuat Membran Komposit Pemisahan Minyak/Air Menggunakan Seramik Alumina Berliang Highborn dan Menerbitkan Hasil Berkaitan
Baru-baru ini, jurnal ulasan sejawat Membranes (2022, 12, 394, DOI: 10.3390/membranes12040394) menerbitkan sebuah kertas penyelidikan berjudul A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatment oleh pasukan penyelidikan dari Interdisciplinary Research Center for Membranes and Water Security, King Fahd University of Petroleum and Minerals, Arab Saudi. Bahagian Materials and Methods dalam kertas tersebut dengan jelas menyatakan bahawa semua sokongan alumina berliang yang digunakan dalam ujian eksperimen dibeli daripada Lianyungang Highborn Technologies Co., Ltd., Lianyungang, China.
1. Spesifikasi Substrat Asas yang Direkodkan dalam Manuskrip Asal (Diambil daripada Seksyen 2.1 Materials)
Semua sampel membran yang dibuat dalam kajian ini secara seragam menggunakan substrat seramik alumina berpori yang dibekalkan oleh Highborn Technology, dengan parameter tetap: keporosan terbuka sebanyak 45%, saiz liang nominal 0.5 mikron. Substrat alumina berfungsi sebagai rangka bawah yang kaku bagi membran komposit. Berdasarkan sokongan seramik ini, pasukan penyelidikan melaksanakan satu set penuh prosedur pengubahsuaian, termasuk pemuatan karbon terbitan karbida yang difungsikan dengan APTES (APTES@CDC), peresapan piperazin, dan pempolimeran antara muka dengan tereftaloil klorida (TPC). Tiga kelompok membran seramik komposit yang berbeza, iaitu M-50, M-100 dan M-200, dibina untuk ujian pemisahan emulsi minyak-dalam-air (O/W) yang distabilkan oleh surfaktan.
2. Sistem eksperimen penuh yang disokong oleh substrat alumina (Semua data dirujuk daripada keputusan ujian asal)
Pelbagai penentuan ciri bahan secara menyeluruh dan ujian kestabilan penapisan jangka panjang dijalankan dengan mengandalkan sokongan alumina Highborn, dan semua data eksperimen diperoleh berdasarkan substrat seramik tempatan ini:
Pengesahan Keserasian dengan Proses Pengubahsuaian Membran
Beberapa teknik pencirian termasuk mikroskopi elektron rentak (SEM), spektroskopi sinar-X serakan tenaga (EDX) dengan pemetaan unsur, belauan sinar-X (XRD), dan spektroskopi inframerah transformasi Fourier pantulan jumlah teredam (ATR-FTIR) mengesahkan bahawa substrat alumina Highborn mampu menambatkan zarah-zarah CDC secara sekata di seluruh permukaan. Kumpulan berfungsi yang mengandungi karbon (C), nitrogen (N), dan silikon (Si) diedarkan secara sekata pada permukaan substrat. Jalur penyerapan ikatan Al-O ciri kekal utuh, membuktikan bahawa sokongan seramik itu mampu menahan siri penuh rawatan kimia dan haba, termasuk dispersi etanol, pengubahsuaian suhu tetap 50 °C, pemejalan 60 °C, dan pembilasan dengan n-heksana. Tiada tindak balas sampingan berlaku antara substrat alumina dan pengubah organik seperti APTES, piperazin, dan TPC, seterusnya menghilangkan kontaminasi substrat yang boleh mengganggu ketepatan data eksperimen.
Kestabilan Struktur di Bawah Keadaan Tekanan Melintasi Membran
Sel penapisan hujung-mati yang digunakan dalam semua ujian penapisan beroperasi pada tekanan maksimum melintasi membran sebanyak 1.5 bar. Tiada deformasi atau retakan pada substrat aluminium oksida diperhatikan sepanjang proses pengujian, yang menunjukkan keserasian sempurna dengan susunan penapisan hujung-mati makmal piawai. Semasa ujian operasi berterusan jangka panjang selama 720 minit, substrat seramik menstabilkan lapisan aktif komposit poliamida-CDC di bahagian atas tanpa terlarut atau tercabutnya bahan berfungsi.
Metrik Prestasi Pemisahan Minyak/Air yang Diterbitkan (data rasmi daripada artikel jurnal)
Membran M-50 yang dimuatkan dengan 50 mg APTES@CDC mencapai aliran hasil sebanyak 76.05 LMH (L m⁻² h⁻¹) di bawah kepekatan minyak suapan sebanyak 67.5 ppm dan tekanan melintasi membran sebanyak 1 bar;
Membran M-200 memberikan kecekapan pemisahan minyak tertinggi melebihi 99.88%;
Sampel teras M-100 mengekalkan prestasi pemisahan yang konsisten selama penapisan berterusan selama 720 minit dengan penurunan aliran permeat yang kecil sahaja, dan kadar penolakan minyak kekal stabil pada 99.8%;
Ukuran sudut sentuh mengesahkan bahawa membran komposit yang diubahsuai menunjukkan sifat superhidrofilik dalam udara dan superoleofobik di bawah air, dengan substrat alumina bertindak sebagai platform sokongan yang stabil untuk pengaturan kelembapan permukaan.
Jaminan Keputusan Eksperimen Selari yang Boleh Diulang
Ujian kontras muatan CDC bergradien dan ujian suapan berkepekatan berubah (emulsi minyak-dalam-air pada 67.5 ppm, 125 ppm, dan 250 ppm) semuanya menggunakan substrat alumina Highborn yang serupa. Corak yang konsisten diperhatikan dalam data pencirian bahan dan prestasi penapisan bagi sampel selari, yang mengesahkan keseragaman kelompangan dan kerataan permukaan di antara produk pukal seramik alumina Highborn—syarat asas penting untuk penyelidikan perbandingan yang boleh diulang di makmal akademik.
3.Pernyataan Objektif Nilai Penyelidikan Saintifik
Kertas kerja ini menumpukan cabaran dalam rawatan air hasil daripada penerokaan ladang minyak dan sisa air berminyak yang distabilkan oleh surfaktan. Berbanding membran ultrafiltrasi polimer dan sistem membran seramik lain, membran komposit berasaskan alumina menunjukkan kelebihan menyeluruh termasuk ketahanan terma dan kimia yang luar biasa, tekanan operasi yang rendah serta kecekapan penolakan minyak yang tinggi. Sokongan alumina berliang Highborn dengan keporosan 45% dan saiz liang 0.5 μm menyediakan substrat pembawa piawai yang stabil secara struktur bagi membran seramik baharu ini yang dilapisi CDC, berfungsi sebagai rangka tegar yang tidak dapat dipisahkan bagi keseluruhan sistem membran pemisahan minyak/air.
Kertas akademik formal yang telah dikaji rakan sejawat dan diterbitkan dalam jurnal MDPI yang berwibawa, Membranes, merupakan literatur penyelidikan awam rasmi yang secara eksplisit mengutip seramik alumina berliang yang dibekalkan oleh Lianyungang Highborn Technology. Ia secara objektif mengesahkan kestabilan struktur, konsistensi kelompok-ke-kelompok, dan keserasian pengubahsuaian proses penuh bagi penyangga alumina Highborn dalam pembuatan membran akademik, penurasan bertekanan berjangka panjang, dan prosedur pengfungsian kimia pelbagai langkah. Ke hadapan, Highborn Technology akan terus membekalkan substrat seramik alumina berliang tersuai dengan saiz liang boleh laras (0.1–10 μm) dan kelulangan liang terbuka (30%–55%) mengikut keperluan penyelidikan makmal tersuai, serta terus menyediakan penyelesaian substrat domestik piawai bagi projek penyelidikan pemisahan membran yang dijalankan oleh universiti dan institut penyelidikan di seluruh dunia.
Profil Syarikat
Lianyungang Highborn Technology Co., Ltd. mengkhususkan diri dalam penyelidikan dan pembangunan (R&D) serta pengeluaran pukal komponen seramik berliang canggih, termasuk substrat alumina berliang, silikon karbida dan zirkonia. Perkhidmatan penyesuaian yang mencakup saiz liang boleh laras (0.1–10 μm) dan keporosan terbuka (30%–55%) tersedia. Produk kami mempunyai pelbagai aplikasi dalam senario penyelidikan makmal dan skala pilot, seperti pemisahan minyak/air, pembuatan substrat ultrafiltrasi/nanofiltrasi, pembawa pemangkin, dan membran seramik untuk pemisahan gas. Substrat seramik kami telah dieksport ke beberapa negara dan secara berulang kali digunakan dalam penyelidikan rasmi yang diterbitkan di peringkat antarabangsa.
Nota Pematuhan
Semua penerangan prestasi substrat, parameter eksperimen dan data pemisahan yang dirujuk dalam artikel berita ini diambil sepenuhnya daripada kertas jurnal Membranes 2022 asal. Tiada tuntutan prestasi yang dibesar-besarkan atau pernyataan subjektif yang berlebihan dimasukkan; semua pernyataan boleh dirujuk silang dan disahkan terhadap manuskrip akademik asal.
Arahan Konsistensi Istilah Asal Jurnal Utama
Semua istilah teknikal profesional dalam berita ini mengikut secara ketat ungkapan yang digunakan dalam kertas berjudul A Simple Approach to Fabricate Composite Ceramic Membranes Decorated with Functionalized Carbide-Derived Carbon for Oily Wastewater Treatment, termasuk:
karbon terbitan karbida (CDC), APTES, piperazin, klorida tereftaloil (TPC), polimerisasi antara muka, sel penapisan henti, tekanan melintang membran, kadar aliran hasil (LMH), emulsi minyak-dalam-air (O/W), emulsi distabilkan surfaktan, kecekapan pemisahan, kadar penolakan minyak, operasi berterusan jangka panjang, mikroskopi elektron rentung (SEM), pemetaan unsur EDX, belauan sinar-X (XRD), ATR-FTIR, superhidrofilik, superoleofobik di bawah air, keporosan terbuka, saiz liang nominal, air hasil, membran penapisan ultra (ultrafiltration) polimerik, ketidakaktifan haba dan kimia
EN
