科學家創造出能以創紀錄速度清潔水的薄膜
紐約大學阿布達比分校(NYUAD)的研究小組開發出一種新方法,利用微波技術更容易合成和微調一種新型薄膜,這種薄膜能有效淨化水中的各種污染物。這種膜合成技術只需幾分鐘,是製造共價有機框架(COF)膜最快的方法之一。
這些薄膜在專門用於淨化特定污染物的設備中起著過濾器的作用,可以在不同的應用中重複使用–這是一項重要的發現,因為在缺水威脅的世界裡,高效的廢水處理變得至關重要。
這款新型雙面膜具有獨特的超親水性和近疏水性表面,能夠有效去除水中的油類和染料等污染物。這種雙重功能不僅增強了過濾過程,還賦予了膜強大的抗菌特性,這對長期使用和有效性至關重要。
利用雙面COF 薄膜加強水過濾。資料來源:紐約大學阿布達比分校
發表在《美國化學學會雜誌》上的這項題為”用於增強水過濾的雙面COF 膜的可調潤濕性”的研究介紹了法拉-本耶圖(Farah Benyettou)和阿斯瑪-賈拉德(Asmaa Jrad)在紐約大學阿德萊德分校水研究中心化學教授兼聯合首席研究員阿里-特拉博爾西(Ali Trabolsi)的領導下開發的這種新方法。此團隊的方法包括在液體-水蒸氣界面上進行一步式微波介導合成,從而可以精確控制膜的特性,而無需進行後續修改。
本耶圖解釋說:”透過微調反應時間,我們可以調整薄膜的厚度及其親水性和疏水性特性。這種能力使我們能夠針對各種類型的水污染物量身定制薄膜,大大提高了水淨化的效率和速度。
紐約大學阿布達比分校團隊開發的COF 膜在去除水包油混合物中的油方面表現出卓越的性能,並且由於其多層結構和一致的孔隙率而擁有超凡的水通量。此外,這些薄膜在抗有機污垢方面優於傳統的聚合物薄膜,而有機污垢是基於薄膜的水過濾系統中常見的難題。
這項技術代表著在合成高品質、結晶、獨立COF 薄膜方面的重大飛躍。 “我們的方法不僅簡化了生產工藝,還增強了薄膜的分離能力,為全球面臨的關鍵水淨化挑戰提供了一個前景廣闊的解決方案,”特拉博爾西補充道。
編譯自/ ScitechDaily