Пленка мембранная: Мембранные плёнки – цены и фото: купить мембранные плёнки в Москве недорого, размеры и цвета листов в каталоге интернет-магазина СимплБилд

Содержание

Пленка или мембрана: в чем разница и что лучше для гидроизоляции? | Вестмет

Для гидроизоляции в строительстве можно использовать пленки и мембраны. Материалы выполняют одни и те же функции, но различаются по характеристикам. В чем именно разница между ними?

Гидро- пароизоляционная мембрана Tyvek Supro

Гидро- пароизоляционная мембрана Tyvek Supro

Структура полотна

У мембран она нетканая, однородная, с микроперфорацией по всей поверхности. Это улучшает показатели паропроницаемости, такая гидроизоляция «дышит», отводя влажные испарения от утеплителя. Пленки тоже могут быть перфорированными, но в этом случае показатели их прочности ниже.

Структурно мембраны и пленки различаются количеством слоев, их функциями:

  • у мембран «рабочий» слой только один, обычно он выполнен из полипропилена, может быть армированным. Он обеспечивает гидроизоляцию (не пропускает влагу снаружи), не препятствует выводу водяного пара из кровельной конструкции. Некоторые производители дополнительно защищают этот слой нетканым полимерным полотном, чтобы повысить показатели УФ-стойкости, прочности, обеспечить впитывание влаги внутренней стороной полотна при большом объеме испарений;
  • структура пленок — многослойная. Основа из полиэтилена или полипропилена может быть тканой. Часто ее армируют для большей прочности. Наружная поверхность может быть УФ-стабилизированной, и тогда пленку можно использовать вместо временной кровли в течение нескольких недель. Внутренняя поверхность может быть волокнистой, впитывающей влагу, легко испаряющей ее. При наличии вентзазора между утеплителем и гидроизоляцией это помогает сохранять его сухим, защищает от увлажнения теплоизоляции конденсатом.
Гидроизоляционная пленка Tyvek AirGuard

Гидроизоляционная пленка Tyvek AirGuard

Особенности монтажа

Специалисты компании «Вестмет» рекомендуют укладывать пленки с устройством вентиляционного зазора сверху и снизу полотна. Для этого монтаж выполняется с использованием контрреек, которые помогают сформировать пространство для циркуляции воздуха. Влага со стороны помещений испаряется и выводится через аэраторы у конька или через вентиляционные отверстия.

Мембраны можно укладывать на утеплитель без зазора. Это упрощает монтаж, уменьшает общую толщину кровельной или фасадной конструкции. Влажные испарения проходят через них, и для их вывода наружу нужно предусматривать вентиляционный зазор над полотном (под кровельным покрытием или между гидроизоляцией и отделочным материалом фасада).

Гидроизоляция кровли и фасада пленками и мембранами Тайвек

Гидроизоляция кровли и фасада пленками и мембранами Тайвек

Если понравилась наша статья, подписывайтесь ✔ на наш канал, ставьте “лайки” 👍!

Вам понравится:

пропитка, свойства, стирка мембранных тканей

Очень часто от наших оптовых клиентов и в отзывах/пожеланиях покупателей мы встречаем один и тот же вопрос: «Почему ТМ «G’n’K» не производит одежду из мембранной ткани?». Наш ответ очень простой: «Мы заботимся о здоровье и благополучии детей, которые носят наши костюмы зимние детские, весенние и зимние детские куртки, пальто и комбинезоны».

Не посвященному человеку может показаться это странным, ведь сейчас большинство компаний-производителей верхней детской одежды повседневного спроса выделяют одним из своих преимуществ использование мембранной ткани?!

Имея многолетний опыт работы с верхней одеждой, можем Вам со всей ответственностью заявить, что подобные декларации – это, либо маркетинговый ход и не более, чтобы обосновать высокую цену изделия, либо производитель пренебрег основным принципом “ЗДОРОВЬЕ – ПРЕВЫШЕ ВСЕГО”!!!

Объяснение этого факта кроется в НАЗНАЧЕНИИ этой ткани, а именно для ТУРИЗМА, АЛЬПИНИЗМА, ПУТЕШЕСТВИЙ и АКТИВНОГО ОТДЫХА на природе, сопровождающиеся ВЫСОКИМИ ФИЗИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ

Одежда из мембранной ткани НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНА для ПОВСЕДНЕВНОЙ носки, так как обладает рядом недостатков:

    1. Одежда под нее должна быть особенным образом подобрана – термобелье+флис или полартек.
    2. Требует особенного ухода и правильной стирки.
    3. Относительно недолговечна.
    4. Мембранная одежда достаточно дорогая.

Опишем подробнее каждый из пунктов. Начнем с понятий и определений.

Мембрана – это всего лишь очень тонкая (толщиной десятые, если не сотые доли миллиметра) полимерная пленка, имеющая микроскопические отверстия – поры. Форма пор такова, что они обеспечивает материалу одностороннюю водопроницаемость; то есть влага, находящаяся с одной стороны мембраны, проходит насквозь, в то время как другая сторона имеет проницаемость гораздо меньшую (но не нулевую).

Использовать «мембрану» для изготовления одежды, как самостоятельный продукт невозможно, ибо это всего лишь тончайшая пленка. Мембранная ткань – это, как правило, синтетический материал (например, 100% полиэстер), к которому изнутри припрессована или «приварена» мембранная пленка. В принципе, нанести мембрану можно практически на любую ткань, даже на обычный «деним», но чаще всего применяются именно современные синтетические материалы.

Структура мембранной ткани позволяет коже дышать и выводить пот наружу. Чем выше характеристики мембранной ткани, тем она прочнее и легче по весу.

По конструкциям мембранные ткани делятся на: двухслойные, трехслойные и 2,5-слойные.

Двухслойная ткань – это внешний слой ткани, к которой с изнаночной стороны нанесена (специальным образом) мембрана. Данная ткань в изделиях всегда используется с подкладкой, т.к. подкладка обеспечивает должную защиту мембране от засорения и механического повреждения.

Трехслойная ткань выглядит как ткань с мелкой сеткой с изнанки. То есть к двухслойной ткани дополнительно ламинируется внутренний защитный слой из тонкого трикотажа.
Защитный слой обеспечивает защиту мембраны как от механических повреждений, так и от засорения. А что самое главное, в трехслойных изделиях использование подкладки не предусматривается.

2,5- слойная мембранная ткань – это материал, разработанный по новой технологии. Это 2-х слойная мембранная ткань, покрытая изнутри защитным слоем (вспененное защитное нанесение в виде пупырышек), которое осуществляет функции третьего слоя, т.е. защиту мембраны.

По строению мембранные ткани делятся на беспоровые, поровые и комбинированные (самые высокотехнологичные и дорогостоящие).

Стирка одежды из мембранных тканей

Одежду из мембранных тканей НЕЛЬЗЯ стирать обычными моющими средствами. Стиральный порошок засоряет пористую структуру мембраны, что приводит к потере ее специфических качеств. Мембрана, в этом случае, прекращает «дышать» – снижаются свойства воздухопроницаемости. То же самое происходит при использовании кондиционеров и отбеливателей.

Моющие средства, в состав которых входит хлор и его производные, оказывают действие обратное эффекту закупоривания пор мембранной ткани. Молекулы хлора оказывают на мембрану перфорирующее действие, за счет чего она начинает лучше «дышать», но, вследствие этого, промокать. Таким образом, снижаются водоотталкивающие защитные свойства мембранной ткани.

Мембранную ткани ни в коем случае НЕЛЬЗЯ стирать в СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЕ, НЕЛЬЗЯ ЗАМАЧИВАТЬ, НЕЛЬЗЯ ОТЖИМАТЬ (СКРУЧИВАНИЕ ЗАПРЕЩЕНЫ). Это также оказывает отрицательно действие на специфические свойства мембранной ткани.

Сушка изделия из мембранной ткани

Такая одежда должна сушиться в РАСПРАВЛЕННОМ виде в ГОРИЗОНТАЛЬНОМ положении при КОМНАТНОЙ температуре. Помещение, в котором производится сушка, должно быть проветриваемым. НЕЛЬЗЯ допускать попадания ПРЯМЫХ СОЛНЕЧНЫХ ЛУЧЕЙ во избежание выгорания верхнего слоя мембранной одежды.

Специальный уход

Мембранную одежду НЕЛЬЗЯ ГЛАДИТЬ, так как высокая температура может повредить структуру ткани.

Для восстановления водоотталкивающих свойств внешней ткани мембранной одежды используют специальный СПРЕЙ на основе фтора. Фтористые составы позволяют создать водоотталкивающую пленку, которая не будет препятствовать движению воздуха. Кроме того, пленка затруднит проникновение загрязнений и повысит стойкость ткани к воздействию ультрафиолета.

Пропитка мембранной ткани

Мембранные материалы необходимо время от времени ПРОПИТЫВАТЬ. Для этого используют различные специальные АЭРОЗОЛИ или жидкости для стирки. Необходимо помнить, что пропитывать нужно только чистые вещи, после стирки или очистки. Для разных тканей возможно применение ТОЛЬКО собственных средств. Использование аэрозолей и жидкостей для пропитки может привести к незначительному изменению цвета одежды.

Хранение одежды из мембранных тканей

Мембранную одежду хранят в расправленном виде в вертикальном положении. Во избежание попадания пыли в пористую структуру мембраны, одежду из мембранных тканей следуют помещать в защитную тканевую или полиэтиленовую оболочку.

При активном движении человек потеет, и эта влага не должна задерживаться под одеждой, т.е. одежда должна «дышать», выпуская испарения тела наружу. Это не только обеспечивает комфорт, но и предохраняет от перегрева при высокой активности и переохлаждения при ее прекращении. Все знают, что очень легко простудиться, оказавшись «мокрым» и распаренным на холоде. Поры мембраны обращены к телу, что позволяет отводить влажность из-под одежды в окружающую среду. Соответственно, наружный материал также «дышит», пропуская влагу через себя.

Однако, если ткань пропускает влагу изнутри наружу, то, по логике, возможен и обратный процесс – если вы попали под дождь или просто находитесь в условиях очень высокой влажности? Здесь-то и проявляет себя односторонняя проницаемость мембраны – влага снаружи не может попасть внутрь!

НО нужно помнить, что в одежде с мембраной Вы будете чувствовать себя комфортно ТОЛЬКО В ТОМ СЛУЧАЕ, если будете использовать ее С МАТЕРИАЛАМИ СО СХОДНЫМИ СВОЙСТВАМИ.

Если одеть трикотажную футболку, свитер из шерсти, а сверху куртку из мембранной ткани, то при усиленной нагрузке на организм тело все равно будет МОКРЫМ от плохо выводимой влаги. Правильное сочетание одежды – термобелье+джемпер из материалов Polartec, Windbloc, Outlast+мембранная куртка

Данная статья имеет своей целью уберечь Вас, наши дорогие покупатели, от ненужных финансовых затрат и показать, что каждая технологическая инновация имеет всю специфику

Понравилась статья?
Поставь лайк, поблагодари автора и поделись
полезной информацией с другими

Мембранная ткань – лучший материал для туризма!

Содержание:

  1. Особенности, описание
  2. Основные характеристки
  3. Достоинства и недостатки

Особенности

Мембранная ткань нашла широкое применение в туристических изделиях: из неё шьют куртки, брюки, делают обувь. Причина успеха этого вида ткани заключается в том, что мембранная ткань позволяет оставаться сухим под дождем, при этом тело не преет из-за недостатка воздуха.

Использовать «мембрану» для изготовления одежды, как самостоятельный продукт невозможно, ибо это всего лишь тончайшая пленка. Мембранная ткань – это, как правило, синтетический материал (например, 100% полиэстер), к которому изнутри припрессована или «приварена» мембранная пленка. В принципе, нанести мембрану можно практически на любую ткань, даже на обычный «деним», но чаще всего применяются именно современные синтетические материалы.

Структура мембранной ткани позволяет коже дышать и выводить пот наружу. Чем выше характеристики мембранной ткани, тем она прочнее и легче по весу

Описание



Материал мембрана имеет синтетическое происхождение и входит в категорию многослойных:
  • Внутренний мягкий слой позволяет вывести испарение и обеспечивает удобство носки;
  • Водонепроницаемая мембрана располагается между двумя этими слоями и представляет собой тоненькую пленку.

Характеристики

Свойства мембранной ткани определили ее популярность среди людей и широту использования в определенных сферах производства. Основные качества мембранного материала:

  • Водостойкость – защита человека от внешней влаги;
  • Паропроницаемость – дышащая ткань позволяет пропускать воздух при физических нагрузках.

Но это еще не все характеристики мембранной ткани – необходимо выделить следующие положительные качества материала:
  • Простота в уходе – загрязнения с легкостью удаляются, достаточно простой стирки;
  • Универсальность – носить изделия могут и дети, и взрослые;
  • Удобен в использовании, не сковывает движений, не мешает активности;
  • Прекрасно защищает от сильного ветра.
  • Водонепроницаемый мембранный материал имеет и определенные недостатки – изучить негативные стороны ткани стоит заранее, до покупки:
  • Достаточно высокая стоимость;
  • В производстве используются искусственные материалы – говорить об экологичности нельзя;
  • Низкая плотность и износостойкость.

Непромокаемая ткань защищает от влаги и позволяет вывести наружу влажные пары – но это не говорит о высоких показателях тепла. К сожалению, материал не обладает согревающими свойствами:

  • Разумеется, вывод лишней влаги наружу снижает риск переохлаждения;
  • Но при низких температурах необходимо надевать теплую одежду под курточку.

Виды
Есть несколько групп материала в зависимости от особенностей строения – давайте кратко пробежимся по трем доступным категориям:
  • Пористая или гидрофобная – отличается наличием микропор, которые позволяют выводить наружу влажный воздух;
  • Непористая или гидрофильная. Микроскопические отверстия в структуре отсутствуют, а влажные пары выводятся диффузией;
  • Комбинированная – сочетает достоинства описанных выше тканей. Влага выводится через гидрофобную мембрану, покрытую тонким слоем полиуретана.

Кроме того, существуют виды мембранных тканей, отличающиеся особенностями конструкции – кратко поговорим и о них:
  • Двухслойные или 2L. Мембрана имеет один слой защиты – внешний, изнутри оборудована сетчатой подкладкой. Характеризуется небольшим весом и отличной паропроницаемостью;
  • Трехслойные или 3L – предполагается наличие двухсторонней защиты, состоящей из гидрофобного слоя снаружи и мелкой сетки внутри. Устойчива к износу и надежно защищает владельца;
  • С подкладкой из трикотажа или 2,5L. Этот вид схож с разновидностью 2L, однако, вместо стандартного подклада используется слой вспененного трикотажа.

Достоинства и недостатки
Достоинства водонепроницаемой одежды из мембраны очевидны. Ее явное преимущество в защите от непогоды, стихийных бедствий, повышенной влажности. При этом она отлично выводит влагу и охраняет тепло. С точки зрения эксплуатационных характеристик мембранная ткань – это удобство, легкость, высокая надежность, устойчивость к повреждениям, разрывам, царапинам.

К недостаткам полотна можно отнести в первую очередь ее высокую стоимость. Уход за дорогостоящей одеждой из мембраны практически не требуется. Однако более дешевые модели уже не могут похвастатьсяпростым уходом. К тому же влагостойкое полотно относительно недолговечно.

Как выбрать одежду с мембранойткани

Выбирая одежду из мембранной ткани, нужно хотя бы приблизительно представлять себе, при каких условиях вы будете использовать вещь. Так вы сможете подобрать мембрану с оптимальным соотношением водостойкости и паропроницаемости.


Это соотношение обозначается цифрами наподобие 5.000/10.000, где первое – водостойкость, второе – паропроницаемость. От первого показателя зависит, насколько сильные и продолжительные осадки выдержит одежда, от второго – степень физической активности, при которой мембрана будет справляться с отведением влаги от тела, – ведь чем активнее вы двигаетесь, тем сильнее потеете.

Рассмотрим эти показатели.

Водостойкость:

  • 3.000 – небольшой дождь в течение непродолжительного времени
  • 5.000 – 7.000– дождь средней силы
  • 10.000 – 15.000 – сильный длительный ливень, мокрый снег
  • 20.000 – шторм. Мембраны с таким показателем водостойкости используются для экстремальных походов и яхтенной одежды.

Почему мембранные вещи могут промокать?

Если ваша мембранная куртка или обувь все-таки промокли, это не означает, что вещь некачественная. Причины могут быть следующие.

  • Характеристики мембраны не соответствуют силе и длительности осадков, или вы буквально находитесь в воде. Водостойкость не равна водонепроницаемости: если много часов ходить в мембранной обуви по болоту или талому снегу, она рано или поздно промокнет. Если вы в прямом смысле сидите в луже (так бывает, например, в водных походах), через какое-то время ваши мембранные брюки начнут пропускать воду.
  • Вы ощущаете себя «взмокшим», хотя паропроницаемость мембраны подобрана верно. Так бывает, когда влажность окружающего воздуха приближается к 90-100%. Увы, в мембрану не встроен механизм принудительного отвода водяного пара, она работает за счет простой физической разницы в концентрации влаги внутри одежды и снаружи: отводит испарения туда, где влажность ниже.

Можно считать это недостатками мембранной одежды и обуви, но, прежде чем делать выводы, вспомните об абсолютно водонепроницаемых материалах. Они не способны отводить влагу от тела, поэтому создают эффект «полиэтиленового пакета». Так что выбор за вами!

Современная текстильная промышленность развивается не только в направлении традиционного ткачества, но и распространяется в области химии, компьютерных технологий и даже затрагивает физику. В поисках идеала, удалось создать инновационные материалы, обладающие фантастическими свойствами. Ярким примером является мембранная одежда, из многослойной ткани, которая идеально подходит для детей и взрослых, ведущих активный образ жизни.

Сегодня многие мамочки озабочены поиском детского зимнего костюма из мембраны и готовы платить немалые деньги за него. Однако мало кто до конца понимает, что это за одежда, как она служит и способна ли согреть в мороз.

Современный мир предлагает огромный выбор новейших технологий и разработок в различных сферах, и часто эти инновации могут находить применение в совершенно иных областях.

Одним из таких примеров является мембрана — материал, который первоначально использовался лишь производителями одежды и снаряжения для туристов, спортсменов, то есть для тех, кто имеет дело с экстремальными погодными условиями, большими физическими нагрузками, и кому необходима экипировка с определеннымисвойствами.

А сегодня мембранные ткани широко применяются в легкой промышленности для пошива обычной верхней одежды, в том числе детской.


Уход за мембраной

Уход за мембраной несложен, главное – соблюдать нехитрые правила.

  • Для того, чтобы ваша одежда прослужила долго, прежде всего при стирке и сушке соблюдайте инструкцию, приложенную к изделию.
  • Стирайте мембрану либо на руках, либо в стиральной машине в режиме деликатной стирки при температуре 30 градусов. Используйте специальные средства для мембранной одежды или любые жидкие.
  • Сильные загрязнения предварительно можно замыть под струей воды, потерев губкой.
  • Перед стиркой в стиральной машине проверьте карманы, застегните молнии и выверните изделие наизнанку.
  • Мембрану стирают без предварительного замачивания.
  • Не используйте кондиционеры для полоскания.
  • После стирки изделие отжимают вручную, не скручивая. Допустим отжим в стиральной машине при самых низких оборотах.

Чем пленка отличается от мембраны?

В качестве существительных разница между

пленкой и мембраной заключается в том, что пленка представляет собой тонкий слой некоторого вещества; пленка; мембранное покрытие, вызывающее непрозрачность, в то время как мембрана представляет собой гибкую вмещающую или разделяющую ткань, образующую плоскость или пленку и разделяющую две среды (обычно у растений или животных).

Как глагол

пленка означает запись движущегося изображения на фотопленку.

Другие сравнения: в чем разница?

Существительное

( en существительное )
  • Тонкий слой какого-то вещества; пленка; пленчатое покрытие, вызывающее помутнение.
  • прозрачный пластик пленка для упаковки продуктов
  • * Александр Поуп
  • Он из толстых пленок продувает зрительный луч.
  • (фотография) Носитель, используемый для захвата изображений в камере.
  • Кинофильм.
  • Тонкая нить, как у паутины.
  • * Шекспир
  • Ее кнут из кости сверчка, плетка из пленки .

    Синонимы
    * ( фильм ) фильм

    Производные термины
    * кинематографический * режиссер * кинопроизводство * фильмография * фильмология * пленочный * на пленке

    Глагол

    ( en глагол )
  • Для записи движущегося изображения на фотопленку
  • “Голливудская студия снимала в Нью-Йорке.”
  • Для покрытия тонкой кожицей или пленкой.
  • *
  • Будет но кожа и пленка язвенное место.

    Потомки

    * Японский: * Лао: * Тайский:

    Существительное

    ( en существительное )
  • Гибкая ограждающая или разделяющая ткань, образующая плоскость или пленку и разделяющая две среды (обычно у растений или животных).
  • Механическая, тонкая, плоская гибкая деталь, которая может деформироваться или вибрировать под действием внешней силы.
  • Гибкое или полугибкое покрытие или гидроизоляция, основной функцией которых является защита от воды.
  • Производные термины
    * неомембрана

    Тонкопленочная композитная мембрана, нарушающая компромисс между проводимостью и селективностью для проточной батареи

    Материалы

    ПЭС был получен в Чанчуньском университете Цзилинь, где проводились специальные исследования в области пластической инженерии, с вязкостью 0,58. Сульфированный полиэфиркетон (СПЭЭК) получали прямым сульфированием полиэфиркетона (ПЭЭК) серной кислотой (98%) при 70°С в течение 2 ч 39 .MgSO 4 (AR), H 2 SO 4 (98%), тетрагидрофуран (AR) и N,N-диметилацетамид (DMAc, AR) были приобретены на Tianjin Damao Chemical Reagent Factory. VOSO 4 (99%) был приобретен на заводе химических реагентов Haizhongtian в Шэнь-Яне, Китай. N-гексан (99,5%) был приобретен у Tianjin Kemiou Chemical Reagent Co., Ltd. MPD 99,5% и TMC 98% были приобретены у Aladdin, Шанхай, и использовались в том виде, в каком они были получены.

    Подготовка пористой подложки PES/SPEEK

    Подложка PES/SPEEK была приготовлена ​​методом фазового разделения без использования растворителя (NIPS) 40 .ПЭС и СПЭЭК растворяли в DMAc с образованием гомогенного литейного раствора с весовым соотношением PES:SPEEK:DMAc = 24:6:70. Затем раствор наливали на стеклянную пластину, после чего пластину погружали в воду для получения пористой подложки. Толщина ракеля составляет 250 мкм, а температура водяной бани регулируется на уровне 19°С ± 1°С. Толщина подложки PES/SPEEK составляла 105 ± 5 мкм, подложки хранились в воде при комнатной температуре.

    Изготовление TFCM методом межфазной полимеризации

    2 % масс./об. MPD растворяли в деионизированной воде с образованием раствора водной фазы, а TMC растворяли в гексане с образованием раствора масляной фазы.На первом этапе пористая подложка PES/SPEEK погружалась в раствор MPD на 3 мин. На втором этапе подложку вынимали, воду с водной поверхности (поверхностный слой) подложки удаляли папиросной бумагой, а поверхность со стороны стекла покрывали стеклянным листом. На третьем этапе подложку вместе со стеклянным листом погружали в раствор ТМС в гексане на 1 мин для выращивания тонкой полиамидной пленки на скин-слое мембраны. На последнем этапе TFCM вынимали и хранили в воде.Различные TFCM были изготовлены путем изменения массы TMC на объемное процентное содержание в гексане.

    Поперечная проводимость

    Поперечную проводимость измеряли следующим простым методом. Один кусок мембраны был зажат между двумя круглыми титановыми таблетками диаметром 1,5 см и толщиной 0,3 см. Поверхность титановой таблетки была отполирована до очень гладкой и ровной поверхности. Затем этот бутерброд был зафиксирован пластиковым зажимом с двумя кусками медных листов на челюсти.Медные листы были подключены к испытательной станции электрохимической спектроскопии импеданса (EIS) (Solartron SI 1260 и SI 1287) для измерения сопротивления. Частотный диапазон ЭИС был установлен от 1 кГц до 1 МГц и от 1 кГц до 100 кГц попеременно. Однако это сопротивление включает электрическое сопротивление устройства и контактное сопротивление между титановой таблеткой и мембраной. Для устранения контактного сопротивления и электрического сопротивления устройства несколько кусков мембран укладывались вместе и строилась зависимость между сопротивлением и количеством слоев в стопках мембран.Один образец мембраны был разделен на 4 части, и мы измерили от 1 до 4 частей, сложенных вместе, и получили сопротивление одной мембраны путем расчета наклона общего сопротивления в зависимости от количества мембран, уложенных друг на друга. Пример представлен на дополнительном рисунке 5. Поперечная проводимость одной части мембраны была рассчитана в соответствии со следующим уравнением.

    $$\sigma = \frac{T}{{R \times A}}$$

    (1)

    , где σ (С см −1 ) — межмембранная проводимость. T (см) – толщина мембраны. R (Ом) — сопротивление одной мембраны. А A (см 2 ) представляет собой эффективную площадь мембраны, которая является площадью титановой таблетки в этом методе.

    Поверхностное сопротивление можно рассчитать по следующему уравнению.

    $$R_{\mathrm{A}} = R \times A$$

    (2)

    Все мембраны были предварительно обработаны в течение ночи 3 M раствором серной кислоты.Перед испытанием поперечной проводимости мембран в различных концентрациях серной кислоты мембраны обрабатывали соответствующим раствором серной кислоты определенной концентрации. Мы проверили проводимость в 0,5, 1, 2 и 3 М серной кислоте соответственно. Было испытано пять образцов для каждого вида мембран.

    Проницаемость для ионов ванадия

    Проницаемость для ионов ванадия тестировали в диффузионной ячейке с двумя полукюветами объемом 120  мл. В качестве диффузионного иона выбран VO 2+ (V(IV)).Одна половина ячейки, сторона подачи, была заполнена 120 мл 1,5 М VOSO 4 , растворенного в 3 М H 2 SO 4 , а другая половина ячейки, сторона проникновения, была заполнена 120 мл 1,5 М MgSO 4 растворяют в 3 M H 2 SO 4 для балансировки ионной силы и снижения осмотического давления. Растворы с обеих сторон перемешивали. Через такое же время со стороны MgSO 4 отбирали 3 мл раствора пробы и обратно добавляли 3 мл исходного раствора MgSO 4 .Концентрацию V(IV) определяли на УФ-видимом спектрометре (TU-1901, Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd.). Проницаемость рассчитывалась по закону диффузии Фика: {d}}t}} = A\frac{P}{L}\left( {C_{\mathrm{A}} – C_{\mathrm{B}}\left( t \right)} \right)$ $

    (3)

    где V B – объем раствора на стороне MgSO 4 . A — эффективная площадь мембраны, а L — толщина мембраны. P представляет проницаемость. C A – концентрация ионов на стороне ВОСО 4 . C B ( t ) — концентрация ионов на другой стороне.

    Характеристики батареи

    Для проверки электрохимических характеристик использовали один элемент, состоящий из торцевой пластины из нержавеющей стали, угольного токосъемника, углеродного войлока (эффективная площадь 6 см × 8 см и толщина 5 мм) и мембраны в конфигурации «сэндвич».Объем электролита в каждой накопительной емкости составлял 60 мл, исходный состав электролита 1,5 M V (III)/V(IV) и 3 M H 2 SO 4 . Arbin BT 2000 использовался для проверки характеристик заряда-разряда. Напряжения отсечки были установлены на уровне 1,55 В и 1,0 В для испытаний заряда и разряда, чтобы избежать коррозии электродов и электролиза воды. Эффективность одиночных ячеек VFB оценивалась по параметрам CE, VE и энергоэффективности (EE), рассчитанным по следующим уравнениям.Эффективность в зависимости от температуры была проверена в камере с постоянной температурой (ET-020L-Shanghai Espec).

    $${\mathrm{CE}} = \frac{{{\mathrm{Разряд}}\,{\mathrm{емкость}}}}{{{\mathrm{Заряд}}\,{\mathrm{емкость }}}} \times 100\%$$

    (4)

    $ $ {\ mathrm {EE}} = \ frac {{{\ mathrm {Разряд}} \, {\ mathrm {энергия}}}} {{{\ mathrm {Заряд}} \, {\ mathrm {энергия }}}} \times 100\%$$

    (5)

    $ $ {\ mathrm {VE}} = \ frac {{{\ mathrm {Среднее}} \, {\ mathrm {разряд}} \, {\ mathrm {напряжение}}}} {{{\ mathrm {Среднее }}\,{\mathrm{заряд}}\,{\mathrm{напряжение}}}} \times 100\% = \frac{{{\mathrm{EE}}}}{{{\mathrm{CE}} }} \times 100\%$$

    (6)

    Измерение коэффициента набухания с помощью АСМ

    TFCM наносили на кремниевую пластину селективным слоем вниз.Затем по каплям добавьте DMAc для растворения субстрата и высушите образец при 120 °C. После высыхания полиамидная пленка прилипает к пластине. Снова добавляли DMAc для смывания остаточного субстрата с последующей вакуумной сушкой при 120 °C в течение ночи. Перед АСМ селективный слой царапался иглой. Толщину пленки полиамида измеряли в контактном режиме. Сначала измеряли толщину в сухом состоянии, после чего на образец добавляли воду, не перемещая наконечник. Толщину измеряли неоднократно, пока пленка не перестанет набухать.

    Коэффициент набухания был рассчитан по формуле:

    $$S = \frac{{(h_{влажный} – h_{сухой})}}{{h_{сухой}}} \times 100{\mathrm{\% } }$$

    (7)

    где \(h_{wet}\,{\mathrm{and}}\,h_{dry}\) – средняя толщина сухой и влажной полиамидной пленки соответственно. Результат показан на дополнительном рисунке 14.

    Измерение плотности

    Несколько исследователей сообщили о плотности полиамидных пленок на основе сухой формы 14,41 .Поскольку тонкие пленки полиамида набухают в воде, их насыпная плотность в воде должна быть меньше, чем в сухом виде, а размер канала должен быть больше. Поэтому, чтобы сделать наше моделирование более близким к ситуации в электролите, в измерение плотности было включено поведение набухания. Истинную плотность полиамида измеряли на 10-мл пикнометре (ASONE, Япония). Полиамидные пленки готовили реакцией 50 мл 2% МПД в воде и 50 мл 0,15% ТМС в н-гексане при перемешивании в течение 30 мин, фильтровали с помощью нетканых материалов и промывали водой более пяти раз перед сушкой в ​​вакуумной печи при температуре 50 °С ниже -0.1 МПа в течение ночи. Затем полиамидные пленки растирали в порошок в агатовой ступке и высушивали при 100 °С и давлении –0,1 МПа в течение ночи. При измерении плотности пикнометр очистили, наполнили водой и записали вес м 1 . Затем воду выливали и добавляли в пикнометр некоторое количество порошка полиамида, и массу образца регистрировали как приращение массы м 2 . Затем ~2/3 объема пикнометра заполняли водой.В это время порошок полиамида плавал на воде, так как в порах порошка находился газ. Для удаления газа мощность в пикнометре неоднократно обрабатывали ультразвуком и вакуумировали при -0,06 МПа при 25°С, пока весь порошок не опустился на дно. После этого оставшееся пространство пикнометра было заполнено водой и взвешено как м 3 . Плотность порошка полиамида рассчитывали по следующей формуле:

    $$\rho _{{\mathrm{true}}} = \frac{{m_2}}{{m_1 + m_2 – m_3}}\rho _{ вода}$$

    (8)

    Насыпную плотность полиамида после набухания рассчитывали по следующему уравнению:

    \mathrm{S}}}}$$

    (9)

    где \(\rho _{dry}\) — плотность полиамида в сухом состоянии.Мы принимаем \(\rho _{{\mathrm{true}}}\) в качестве оценки \(\rho _{dry}\), поскольку полиамидная пленка в сухом состоянии очень плотная. S — степень объемного набухания полиамида, которую измеряют с помощью АСМ.

    Степень сшивки

    Степень сшивки рассчитывали по следующему уравнению 42 :

    $$O/N = \frac{{3m + 4n}}{{3m + 2n}}$$

    (10)

    $ $ {\ mathrm {{крест}} \, \ mathrm {связывание}} = \ frac {m} {{({\ mathrm {m}} + {\ mathrm {n}})}} $ $

    (11)

    , где O/N — соотношение ароматических соединений полиамида. м и n показаны на рис. 1а.

    Испытание на вымачивание

    Испытание на вымачивание проводили в 60 мл раствора 0,15 М VO 2 + и 3 М H 2 SO 4 при 40°C. Образцы были скроены в 5 × 5 см 2 квадратов для испытаний. Стабильность к окислению оценивают по изменению концентрации VO 2+ в результате восстановления VO 2 + .

    Характеристики

    Морфологию поверхности мембран охарактеризовали с помощью сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией (FE-SEM, JSM-7800F).Для исследования морфологии поперечного сечения образцы мембран разрезали на полоски и ломали в жидком азоте. Образцы были покрыты золотом перед анализом FE-SEM. Для определения толщины тонких полиамидных пленок мембраны инкапсулировали эпоксидной смолой (EPON812) и нарезали на срезы толщиной менее 100 нм с помощью слайсера (LEICA EM UC6). После этого срезы переносили на медные сетки и исследовали с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM, JEM-2000EX, JEOL). Ускоряющее напряжение 120 кВ, камера AMT XR-41.Для определения элементного состава мембраны был принят рентгеновский фотоэлектронный спектрометр (РФЭС). XPSPEAK41 использовался для подбора данных. Чтобы скорректировать сдвиг энергии связи, вызванный зарядкой образца, был подобран пик C1s с высоким разрешением, а затем все значения энергии связи были сдвинуты до тех пор, пока основной пик C1s не был скорректирован до 285   эВ 14 . Атомно-силовой микроскоп (АСМ) был выполнен на Cypher от Asylum Research, а зондом является кремниевый SPM-сенсор NANOWORLD с резонансной частотой 0.7–2,0 МГц.

    Модель для полимерного каркаса

    Наши модели разработаны модулем Amorphous Cell в пакетах Materials Studio. Хорошо известно, что этот модуль представляет собой комплексный инструмент построения моделей для создания аморфных материалов, который широко использовался в предыдущей работе. 43,44,45,46,47 Аморфная ячейка строит элементарную ячейку (или суперячейку) путем выращивания полимерных цепей сегмент за сегментом с учетом взаимодействия с ранее расположенными сегментами и энергии добавления последующего сегмента.Для этого использовали модель вращательно-изомерного состояния и модифицированный марковский процесс. Чтобы построить желаемую модель полиамида, которая может соответствовать экспериментальным данным, модель (C 162 H 108 N 24 O 36 ) была первоначально построена на основе экспериментальной плотности (1,09 г м -3 ), степень сшивки (0,4) и отношение O/N (1,5) (дополнительные рисунки 4 и 14, дополнительные таблицы 1 и 2). При построении использовалось распределение Больцмана, кумулятивная вероятность и степени свободы для оценки точности выборки 48 .Затем был использован инструмент Forcite для предварительной оптимизации геометрии методом силового поля Дрейдинга 49 . Наконец, структура полимера была дополнительно точно оптимизирована первопринципным методом с пакетом CP2K (подробности см. в разделе «Молекулярная динамика и оптимизация Ab initio») 50 . Было замечено, что конечная плотность (1,077 г м −3 ) была очень близка к экспериментальному результату, что свидетельствует о надежности нашей модели. Все теоретические расчеты в этой работе были выполнены в Национальном суперкомпьютерном центре в Шэньчжэне (NSCS).

    Распределение пор по размерам

    На основе оптимизированной структуры распределение пор по размерам рассчитывается с использованием программного обеспечения Zeo++ 51 , которое может предоставить необходимые данные о доступности пустот на основе сферических зондов и атомов каркаса заданного пользователем размера. Размеры пор определяются сферическим зондом радиусом 1,6 Å (соответствует N 2 ) 26 . Такой зонд считается достаточно большим, чтобы исключить среду, недоступную для обычных молекул, используемых в качестве реагентов, но достаточно маленьким, чтобы точно отображать соответствующие гофры и текстуру канала.Кроме того, максимальный диаметр сферы, свободно диффундирующей в полимере, рассчитывается с помощью Zeo++, где радиусы CCDC по умолчанию для O, H, C, N составляют 1,52, 1,09, 1,7 и 1,55 Å соответственно.

    Ab initio молекулярная динамика и оптимизация

    Оптимизация и ab initio молекулярно-динамическое моделирование (AIMD) были выполнены в схеме смешанной гауссовой плоской волны с использованием кода CP2K 50,52,53 . Был применен обменно-корреляционный функционал 54 Пердью, Берка и Эрнцхофа (PBE), а для учета дисперсионных взаимодействий использовалась поправка D3 55 Гримме.Структуры релаксировали с использованием базиса ДЗВП-МОЛОПТ-СР и псевдопотенциалов GTH 54 . Энергия отсечки плоской волны и относительная отсечка составляли 650 Ry и 60 Ry соответственно. Во время моделирования AIMD в TFCM добавлялись сульфат-анионы, ионы гидроксония и ионы ванадия (в соотношении 2:2:1), а также насыщенные молекулы воды для поддержания баланса заряда. В ансамбле NVT был выполнен производственный цикл 10 пс с временным шагом 0,5 фс. Смоделированная температура поддерживалась на уровне 298 K и контролировалась термостатом Nose-Hoover 56 .2$$

    (12)

    где N – общее количество ионов протона/ванадия в элементарной ячейке, а r i (t) – положение i -го иона в момент времени t .

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    границ | Обзор тонкопленочных нанокомпозитных мембран и их применения в опреснении

    1 Введение

    В Докладе Организации Объединенных Наций о развитии водных ресурсов мира за 2020 год: вода и изменение климата говорится, что в соответствии с исследованием, проведенным Группой водных ресурсов 2030 года (WRG), мир будет иметь только 60% необходимой воды к 2030 г., если она будет продолжать двигаться по своей текущей траектории (ЮНЕСКО, 2020 г.).Этот дефицит возник из-за постоянно растущего разрыва между подавляющим спросом, вызванным сельским хозяйством, промышленностью, урбанизацией, быстро растущим населением; и тревожно низкий запас питьевой воды. Именно здесь важность повторного использования воды и преобразования имеющейся в изобилии морской воды в пригодную для использования форму в процессе опреснения становится решающей. За предыдущее десятилетие технологии на основе мембран значительно развились (The World Bank, 2007; Lind et al., 2009a; Li et al., 2013), и рост общих мощностей по опреснению воды во всем мире был ошеломляющим. Среди различных методов опреснения, таких как электродиализ, механическое сжатие пара (MVC) и нанофильтрация (NF), обратный осмос (RO) является наиболее популярным методом. Энергопотребление мембран обратного осмоса в 2013 г. составило 1,8 кВтч, что делает процесс намного менее энергоемким, чем другие доступные варианты, такие как MSF (многоступенчатая мгновенная дистилляция) и MEF (многоступенчатая мгновенная дистилляция) (Buonomenna, 2013).Более 60% сегодняшней опресненной воды производится по технологии обратного осмоса.

    Для целей опреснения и других подобных применений изготавливаются различные типы мембран, такие как тонкопленочные композитные мембраны (TFC) и тонкопленочные нанокомпозитные мембраны (TFN). TFN представляют собой модификацию существующих TFC, полученных методом межфазной полимеризации (IP). Модификация представлена ​​в виде наночастиц, включенных в тонкий плотный слой полиамида (ПА) в верхней части мембраны TFC, с целью улучшения ее характеристик (Jeong et al., 2007). Это улучшение может быть различным, например, в виде улучшенной водопроницаемости и отторжения растворенных веществ.

    Мембрана TFN была представлена ​​Hoek (Jeong et al., 2007), в которой TFN были синтезированы путем внедрения наночастиц цеолита NaA (0,004–0,4% масс./об.) в слой PA. Полиамидный слой композитной мембраны был изготовлен из м-фенилдиамина (MPD) и тримезоилхлорида (TMC). Эта новая концепция показала значительное улучшение мембранного потока при сохранении сравнимого отторжения растворенных веществ с мембраной TFC, изготовленной традиционным способом.Это улучшение проницаемости благодаря наночастицам супергидрофильных молекулярных сит, которые обеспечивают отдельные каналы для потока, приписывается (Jeong et al., 2007). В следующем разделе обсуждается эволюция мембранной технологии с момента ее первого применения в воде. процесс разделения в 1748 году на более совершенные TFN, производимые в настоящее время.

    2 Предпосылки и история

    О применении мембран для отделения мелких частиц растворенных веществ от воды впервые сообщил в 1748 г. Жан-Антуан Нолле (Williams, 2003).Однако только в 1850-х годах Траубе и Пфеффер первыми изучили осмос с использованием керамических мембран. В 1959 г. CE Reid и EJ Breton разработали первую мембрану обратного осмоса из ацетата целлюлозы, способную отделять соль от воды (Williams, 2003). Эти мембраны имели очень низкий поток из-за избыточной толщины, требуемой отдельно стоящей мембраны. В 1962 году Леб и Сурираджан добились значительных успехов, разработав анизотропную мембрану из ацетата целлюлозы. Он имел тонкий слой поверх высокопористой и толстой подложки (Williams, 2003).Это сделало RO практичным процессом обессоливания, демонстрирующим значения удаления соли около 99,5%. Впоследствии, как показано на рис. 1, были разработаны различные типы конструкций, такие как трубчатые, половолоконные и спирально-навитые, для использования мембран в промышленных масштабах (Li and Wang, 2013).

    РИСУНОК 1 . История развития мембранной технологии.

    Мембрана Loeb-Sourirajan стала отраслевым стандартом до 1970-х годов, когда Джон Кадотт из Dow FilmTec разработал метод IP для изготовления композитных мембран (Li and Wang, 2013).Это включало размещение ультратонкого ароматического верхнего слоя на пористой ультрафильтрационной мембране с помощью IP-процесса. Ароматическая структура делала ее очень прочной, что делало ее самой технологически совершенной мембраной того времени. Применение этих мембран было распространено на удаление других растворенных веществ из различных исходных вод (например, мембрана FT-30, разработанная Cadotte в Dow FilmTec). Модификации конструкции и конфигурации мембраны, а также введение предварительной обработки и постпроцессов позволили снизить энергопотребление обратного опреснения с шести кВтч/м 3 (в 1980-х годах) до 1.8 кВтч/м 90 128 3  (Li and Wang, 2013). Мембраны FilmTec продолжали доминировать на рынке США до тех пор, пока Hoek не представил первую мембрану TFN для мембран обратного осмоса с солоноватой водой (BWRO) в 2007 году. В этой работе мембрана содержала наночастицы цеолита, диспергированные в органическом растворе в реакции межфазной полимеризации. Это было коммерциализировано в 2011 году через стартап под названием NanoH 2 O (Nanoh3O and Inc. InterNano, 2021). С тех пор TFN находятся в центре внимания мембранных технологий.В следующем разделе более подробно рассматривается структура и синтез TFC, а также его ограничения, которые делают TFN лучшим выбором для большинства приложений.

    3 Тонкопленочные композитные мембраны

    Мембраны TFC являются предшественниками TFN. Композитные мембраны представляют собой разновидность асимметричных мембран, имеющих плотный верхний слой и пористую основу из различных материалов. Коммерческие мембраны обратного осмоса первоначально были получены из двух типов мембран: полиамида (ПА) и ацетата целлюлозы (ЦА) (Li and Wang, 2010; Rana T.М. Д. и др., 2011). PA TFC имеют два уровня; слой пористого субстрата (обычно из полисульфона) и сформированный на нем тонкий слой из полиамида (Li, Wang, 2010). Верхний слой связан с проницаемостью мембраны, в то время как подслой, который является пористым, обеспечивает механическую прочность и поддержку. Преимущество наличия двух слоев, состоящих из разных химических веществ, заключается в том, что каждый слой может быть синтезирован отдельно или адаптирован для оптимизации общих характеристик мембраны (Louie et al., 2006). По сравнению с СА мембранами, ТФУ демонстрируют лучшее отторжение солей, водопроницаемость и устойчивость к биологическим атакам, кроме того, они способны работать в более широком диапазоне рН (от 1 до 11) и температур (от 0 до 45°С). В) (Ли и Ван, 2010 г.). В следующем подразделе обсуждаются методы изготовления TFC.

    3.1 Синтез ТФУ

    Методы изготовления включают такие методы, как IP, смешивание в растворе и смешивание расплава полимера (Kim and Deng, 2011), из которых IP был наиболее распространенным с момента его появления в 2007 году (Jeong et al., 2007). Обычно асимметричная мембрана, полученная путем инверсии фаз, является опорным слоем (Ghosh and Hoek, 2009). Полимерами, обычно используемыми для формирования опорных слоев, являются полисульфон (PSF), полиимид (PI), полиэфирсульфон (PES), полиакрилонитрил (PAN) и полипропилен (PP) (Ghosh and Hoek, 2009). Для нанесения тонкого слоя на пористый подслой можно использовать различные методы, одним из которых является IP. Традиционный метод синтеза требует растворения бифункционального амина в воде и трифункционального галогенангидрида в органическом растворителе.Растворитель обычно выбирают таким, чтобы вода и растворитель не смешивались. Несущая мембрана (обычно PSF) сначала погружается в водный раствор, а затем после насыщения погружается в органическую фазу. При погружении в органическую фазу происходит реакция полимеризации между мономерами с образованием тонкого слоя (Ghosh and Hoek, 2009). В качестве альтернативы существует другой метод IP, известный как метод SIM. В этом методе органическая фаза выливается на мембрану, поскольку на ней уже присутствуют амины из-за инверсии фаз.Этот метод более эффективен, так как происходит более полное смачивание, в результате чего получается более однородный бездефектный слой по сравнению с традиционными методами (Hermans et al., 2014).

    TFC были благом для мембранных технологий. Однако они имеют некоторые ограничения. Они обсуждались в подразделе 3.2.

    3.2 Ограничения TFC

    Одним из самых больших преимуществ TFC является то, что каждый уровень можно контролировать и оптимизировать отдельно для улучшения его функций.Высокий поток растворителя может быть получен без ущерба для отделения соли. Кроме того, они намного прочнее и стабильнее (Петерсен, 1993). Однако, несмотря на вышеперечисленные преимущества, ТПЧ имеют несколько ограничений, которыми нельзя пренебрегать.

    Одним из основных недостатков является низкая устойчивость к хлору (Lau et al., 2012). Хлорирование основной группы, присутствующей в слое PA, увеличивает гидрофобность мембраны, что, в свою очередь, снижает поток (Hermans et al., 2015).Хлор в изобилии присутствует в воде, подлежащей очистке, поскольку хлорирование является важным этапом дезинфекции и предварительной обработки. Таким образом, это является значительным ингибитором производительности. TFC также очень восприимчивы к обрастанию со временем микроорганизмами или органическими соединениями, что приводит к снижению или ухудшению характеристик мембраны. Процесс очистки от обрастания увеличивает затраты и потребление энергии. Кроме того, высокие температуры также могут вызывать коллапс или уплотнение пор в мембране (Hermans et al., 2015).

    Для преодоления этих ограничений были разработаны различные методы, направленные на повышение устойчивости ТФУ к загрязнению и хлору, тем самым повышая их характеристики. В первую очередь это можно сделать за счет модификации субстрата. В следующем подразделе подробно рассматривается этот аспект.

    3.3 Методы модификации мембран

    3.3.1 Модификации подложки

    Полисульфоны очень часто используются в качестве подложки для изготовления TFC.В последние годы была проведена значительная исследовательская работа с целью улучшения характеристик мембран путем модификации слоя подложки либо путем включения в осаждение органических растворителей, таких как н-метилпирролидон, либо путем добавления гидрофильных агентов, таких как полиэтиленгликоль (Чжоу и др., 2009). Методы, которые, как сообщается, повышают устойчивость к загрязнению и стабильность к хлору, обсуждаются в последующих подразделах.

    3.3.2 Повышение сопротивления засорению

    Загрязнение мембраны может привести к уменьшению потока воды, что, в свою очередь, приводит к увеличению потребления энергии для прокачки воды через мембраны.TFC можно модифицировать физическими или химическими методами, чтобы уменьшить загрязнение (Li and Wang, 2010). Физические методы включают нанесение покрытия на поверхность мембраны без вмешательства в химическую структуру материала. Поливиниловый спирт и полиэтиленимин являются одними из полимеров, которые использовались таким образом в недавних исследованиях (Kim et al., 2004; Louie et al., 2006; Zhou et al., 2009). Например, полиэтиленимин может инвертировать поверхностные заряды на полиамидных мембранах, чтобы уменьшить загрязнение катионными веществами за счет электростатического отталкивания (Zhou et al., 2009).

    Методы химической модификации также могут использоваться для повышения устойчивости к обрастанию. Мономеры могут быть ковалентно связаны с мономерами на поверхности мембран с помощью методов радиационной или окислительно-восстановительной прививки. Эта модификация поверхности мембран может привести к снижению адсорбции загрязняющих веществ для некоторых полимеров (Li and Wang, 2010).

    3.3.3 Повышение устойчивости к хлору

    Устойчивость к хлору полиамидного слоя мембран зависит от химической природы структуры диамина.Устойчивость к хлору будет высокой, если аминогруппы имеют следующую структуру: i) ароматические диамины, которые имеют монометил или хлорзаместители в орто-положении аминогрупп; или с аминогруппами в орто-положении по сравнению с аминогруппами в мета- и пара-положении; ii) алифатические или циклоалифатические диамины, которые содержат вторичную аминогруппу или короткую метиленовую цепь между концевыми аминогруппами; iii) вторичные ароматические диамины (Li and Wang, 2010).

    Стойкость к хлору также можно повысить путем добавления определенных типов мономеров.Например, мембраны, полученные с помощью IP путем введения мономеров, содержащих функциональную группу –OH, таких как м-аминофенол и бисфенол-А, демонстрируют большую устойчивость к хлору, чем полиамидные мембраны MPD-TMC (Li and Wang, 2010). Другой метод заключается в включении сложноэфирных связей путем замены ароматических аминов, так как это уменьшает количество доступных мест для атаки хлором (Li and Wang, 2010).

    Включение наночастиц в TFC приводит к образованию TFN. Они имеют большое количество предпочтительных характеристик.Детали TFN обсуждались в разделе 4, начиная с процессов, разработанных для их синтеза.

    4 Синтез TFN

    TFN можно синтезировать путем IP, смешивания в растворе или смешивания расплава полимера (Kim and Deng, 2011). Одним из наиболее часто используемых методов является IP (Jeong et al., 2007). Приготовление TFN происходит почти так же, как и TFC, за исключением этапа, который включает добавление наполнителей. Рисунок 2 иллюстрирует PA в мембранных структурах как TFC, так и TFN (Li and Wang, 2010).

    РИСУНОК 2 . Концептуальная иллюстрация мембранных структур PA (A) TFC и (B) TFN (Zhou et al., 2009).

    Наполнители можно добавлять к водной или органической фазе (рис. 3) в зависимости от свойств используемых наполнителей в виде наночастиц. Мембраны можно погружать в раствор наночастиц (Shenvi et al., 2015). После внедрения наночастиц в одну из фаз проводят ИП по стандартной процедуре (рис. 4). В IP водный раствор амина сначала используется для пропитки микропористой пленки.Затем следует обработка поливалентным сшивающим агентом, растворенным в органической жидкости, не смешивающейся с водой, например, в гексане. В результате на границе двух растворов получается тонкая полимерная пленка. В таблице 1 приведены методы синтеза и важные свойства различных TFN, описанные в литературе (Petersen, 1993; Kim et al., 2004; Louie et al., 2006; Ghosh and Hoek, 2009; Jadav and Singh, 2009; Zhou et al.). al., 2009; Park K.T. et al., 2010; Ли и Ван, 2010 г.; Фатизаде и др., 2011; Ким и Дэн, 2011 г .; Рана Т.М.Д. и др., 2011; Чжан и др., 2011; Лау и др., 2012; Хуанг и др., 2013а; Ким Э. С. и др., 2013; Алам и др., 2013; Барона и др., 2013 г.; Чан и др., 2013 г.; Пендергаст и др., 2013; Шен и др., 2013; Германс и др., 2014; Чжао и др., 2014 г.; Ганбари и др., 2015; Германс и др., 2015; Сафарпур и др., 2015 г.; Шенви и др., 2015).

    РИСУНОК 3 . Схематическое изображение изготовления мембраны TFN путем межфазной полимеризации в присутствии нанонаполнителей (Kumar et al., 2020).

    ТАБЛИЦА 1 . Синтез и свойства TFN (Petersen, 1993; Kim et al., 2004; Louie et al., 2006; Ghosh and Hoek, 2009; Jadav and Singh, 2009; Zhou et al., 2009; Park K.T. et al., 2010). ; Ли и Ван, 2010 г.; Фатизаде и др., 2011 г.; Ким и Дэн, 2011 г.; Рана Т.М.Д. и др., 2011 г.; Чжан и др., 2011 г.; Лау и др., 2012 г.; Хуанг и др., 2013а; Ким E. S. et al., 2013; Alam et al., 2013; Baroña et al., 2013; Chan et al., 2013; Pendergast et al., 2013; Shen et al., 2013; Hermans et al., 2014; Чжао и др., 2014 г.; Ганбари и др., 2015; Германс и др., 2015; Сафарпур и др., 2015 г.; Шенви и др., 2015).

    4.1 Положение наполнителей

    Трудно регулировать положение наполнителя в TFN. Сообщалось, что когда наночастицы NaA растворяются в водной фазе, они более сконцентрированы вблизи пористого подслоя по сравнению с поверхностью тонкой пленки. С другой стороны, когда наночастицы NaA были растворены в органической фазе, было обнаружено, что они были гомогенно распределены с равными концентрациями вблизи поверхности и подслоя (Huang et al., 2013б). Сообщалось, что положение наполнителей в мембране можно регулировать, выбирая соответствующий тип наночастиц.

    Было продемонстрировано, что добавочные наноматериалы улучшают характеристики TFN. Это обсуждалось в следующем разделе.

    5 Новые функциональные возможности, представленные аддитивными наноматериалами

    Добавление наночастиц (НЧ) обеспечивает значительное улучшение характеристик мембраны (Liao et al., 2021). Кроме того, годовой статус публикации мембран TFN также показан на рисунке 5. .В следующих подразделах обсуждаются различные НЧ, добавляемые для усиления адсорбционных, фотокаталитических и противомикробных свойств ТФН.

    5.1 Адсорбция

    Мембраны могут адсорбировать тяжелые металлы из воды путем включения НЧ внутрь полимерной матрицы. Daraei разработал метод удаления меди из водных растворов путем включения НЧ PANI/Fe 3 O 4 внутрь матрицы PES с помощью метода PI (Daraei et al., 2012). В другом месте для удаления As (III) используется бинарный оксид Fe-Mn (FMBO)] (Jamshidi Gohari et al., 2013). Они подчеркивают возможность включения нанокомпозитных мембран с адсорбентами для удаления загрязняющих веществ.

    5.2 Фотокатализ

    TiO 2 был известен своими фотокаталитическими свойствами и в результате использовался для таких применений, как разделение воды, обработка воды и самоочистка поверхностей. Его стабильность, простота приготовления и коммерческая доступность дополняют его функциональность (Mills and Le Hunte, 1997; Paz, 2010).Рахимпур обнаружил, что облученные УФ-излучением нанокомпозитные мембраны TiO 2 /PES обладают более высоким потоком и улучшенной устойчивостью к обрастанию по сравнению с обычными нанокомпозитными мембранами, объясняя улучшение фотокатализа и высокой гидрофильности TiO 2 под действием УФ-облучения (Rahimpour et al., 2008).

    5.3 Антимикробная активность

    Биообрастание мембраны, вызванное ростом микробов, представляет собой серьезную проблему для мембранной технологии (Zhu et al., 2010). Это увеличивает затраты энергии, снижает проницаемость и снижает качество пермеата.Следовательно, разработка антимикробных мембран может привести к значительному повышению эффективности процесса разделения. Серебро (Ag), благодаря своим впечатляющим биоцидным свойствам, является хорошо изученным антимикробным агентом и имеет проверенное применение в таких областях, как антимикробные покрытия, пластмассы и раневые повязки (Liu et al., 2008; Lind et al., 2009b). Добавление наночастиц Ag 2 O не только действует как биоцидный агент, но также улучшает опресняющую способность мембраны (Al-Hobaib et al., 2015). Чоу использовал наночастицы Ag в матрице CA, а Zodrow включил наночастицы Ag в матрицу PSU для повышения устойчивости к биообрастанию (Chou et al., 2005; Zodrow et al., 2009). В таблице 2 представлены сводные данные о различных наночастицах, которые используются в TFN. (Mills and Le Hunte, 1997; Chou et al., 2005; Liu et al., 2008; Rahimpour et al., 2008; Zodrow et al., 2009; Paz, 2010; Zhu et al., 2010; Daraei et al. ., 2012; Kim E. S. et al., 2013; Huang S. G. et al., 2013; Jamshidi Gohari et al., 2013; Duan et al., 2015a). подробно обсуждается в разделе 6.

    ТАБЛИЦА 2 . Краткое изложение наночастиц, используемых в TFN (Fathizadeh et al., 2011; Daraei et al., 2012; Huang et al., 2013a; Kim E.S. et al., 2013; Alam et al., 2013; Baroña et al., 2013; Huang et al., 2013b; Chan et al., 2013; Shen et al., 2013; Zhao et al., 2014; Ghanbari et al., 2015; Safarpour et al., 2015).

    6 Эксплуатационные характеристики мембраны TFN

    Солеотталкивание и поток воды являются двумя наиболее важными параметрами, которые используются для оценки эффективности мембран TFN.Некоторые из наиболее важных параметров работы мембраны обсуждались в следующих подразделах. Эти параметры зависят от многих факторов, среди которых шероховатость поверхности, гидрофильность, плотность поверхностного заряда (Lu et al., 2013; Safarpour et al., 2015). Эффективность TFN может быть изменена по мере необходимости за счет использования различных наночастиц в качестве наполнителей в тонкой пленке или даже за счет использования различных методов синтеза мембраны (Safarpour et al., 2015). В таблице 3 перечислены различные типы наночастиц, используемых в качестве наполнителей в мембранах TFN, о которых сообщалось в литературе.Для каждого TFN также сообщается поток воды и удаление соли при определенном процентном содержании наночастиц и полимерной матрицы для мембраны. Последние две мембраны в табл. 3 являются исключением, так как они не синтезированы методом IP. В каждом из следующих подразделов рассматриваются часто используемые параметры производительности.

    ТАБЛИЦА 3 . Поток воды и отторжение NaCl при данной загрузке наполнителей из наночастиц в мембранах TFN (Fathizadeh et al., 2011; Daraei et al., 2012; Huang et al., 2013а; Ким Э. С. и др., 2013; Алам и др., 2013; Барона и др., 2013 г.; Хуанг и др., 2013b; Чан и др., 2013 г.; Шен и др., 2013; Чжао и др., 2014 г.; Ганбари и др., 2015; Сафарпур и др., 2015).

    6.1 Поток воды

    Измерение потока воды в тонкопленочных нанокомпозитных мембранах выполняли с использованием мембранного модуля с поперечным потоком. Поток воды рассчитывали по уравнению 1:

    , где F — поток чистой воды, V — общий объем проникшей чистой воды, A — площадь мембраны, t — время работы (Wu et al., 2010).

    Наночастицы в тонкопленочной мембране могут привести к увеличению гидрофильности и уменьшению сшивания мембраны, что, следовательно, способствует высокому потоку воды через мембрану. Увеличение потока воды также может зависеть от структуры используемых наночастиц. Например, наночастицы диоксида кремния MCM-41 являются пористыми по своей природе (Yin et al., 2012). Эти поры внутри наночастиц, присутствующих в тонкопленочной мембране, могут действовать как короткие пути для предпочтительного прохождения молекул воды через наночастицу (Yin et al., 2012). Вода имеет тенденцию двигаться быстрее через гидрофобные пористые частицы, чем через гидрофильные непористые частицы (Duan et al., 2015b). Наноматериалы обладают высокой поверхностной пористостью, что приводит к улучшенной способности отталкивания соли и уменьшению образования макропустот.

    Углеродные нанотрубки также способствуют высокому потоку воды, поскольку они действуют как каналы для транспортировки воды (Safarpour et al., 2015). Это уменьшает путь транспортировки воды, поскольку молекулы воды могут проникать в часть многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) вместо того, чтобы проходить через всю пленку ПА.Агрегация этих наночастиц может также привести к образованию сети, взаимосвязанной с другими порами в мембране, что приведет к более сильному увеличению потока воды (Zhang et al., 2011).

    6.2 Сброс солей

    Для всех представленных данных солеулавливание рассчитывается по формуле:

    Где R — солеотталкивание, C p — концентрация соли в растворе пермеата, а C f — концентрация соли соли в кормовом растворе (Wu et al., 2010).

    Отказ от соли определяется такими факторами, как дефекты и молекулярное сито. Также известно, что для транспорта ионов различной валентности через углеродные каналы с отрицательно заряженными функциональными группами исключение ионов больше зависит от электростатических взаимодействий (исключение Доннана), чем от стерических затруднений (Shen et al., 2013). Также известно, что сильное сшивание в слое MPD-TMC (м-фенилендиамин-тримезоилхлорид) вызывает более высокое сопротивление солям и более низкую проницаемость NaCl (Duan et al., 2015б).

    Как сообщает Safarpour, увеличение нагрузки rGo/TiO 2 в тонкопленочной мембране приводит к уменьшению шероховатости мембраны (Safarpour et al., 2015). Это связано с увеличением водородных связей между гидрофильными наночастицами и полиамидным слоем. Также было замечено, что увеличение загрузки наночастиц вызывает уменьшение краевого угла смачивания водой, что свидетельствует об увеличении гидрофильности мембраны. Это можно понять по увеличению поверхностной плотности заряда.Другая наблюдаемая тенденция заключается в том, как поток чистой воды увеличивается с увеличением загрузки наночастиц. Это ожидается, так как увеличение гидрофильности приводит к усилению потока (Safarpour et al., 2015).

    6.3 Селективность в сравнении с проницаемостью

    Проницаемость и селективность являются двумя основными факторами эффективности мембранной технологии. При улучшении характеристик мембран всегда существует компромисс между этими двумя факторами. При попытке достичь высокого уровня водного потока достигается уменьшение отторжения солей.Например, работа, проделанная Джун Инь, показывает большой компромисс между потоком и отказом от соли (Инь и др., 2012). Поток чистой воды увеличивается с процентной загрузкой МУНТ, от 20 LMH при нулевой загрузке МУНТ до 71 LMH при 0,1% мас./об. МУНТ. Отторжение солей снижается с увеличением загрузки МУНТ, с 94% при нулевой загрузке МУНТ до 82% при 0,1% мас./об. МУНТ.

    Включение наноматериалов может изменить физико-химические свойства мембраны, такие как сшивка, плотность заряда и гидрофильность.Это обеспечивает определенные водные пути, которые могут преодолеть компромисс между проницаемостью и селективностью. Эти факты подтверждаются преимуществом полидофаминового покрытия, обеспечивающего диспергируемость наночастиц ZIF-8 в воде (You et al., 2021), и другими недавними работами по мембранам TFN (Jeon and Lee, 2020; Saleem and Zaidi, 2020; Siew Khoo и др., 2021). Такие мембраны TFN показали улучшенную проницаемость при опреснении.

    Почти все исследования, в которых использовались гидрофильные нанонаполнители, показали уменьшение краевого угла смачивания в TFN, что свидетельствует об улучшении гидрофильности поверхности.При увеличении содержания цеолита от 0 до 0,4% (масса/объем) краевой угол смачивания мембраны цеолит-ПА TFN уменьшается примерно с 70 o до 40 o (Jeong et al., 2007). Другие примеры мембран окисленных МУНТ-ПА ТФН и мембран силикагеля-ПА ТФН также продемонстрировали значительное уменьшение краевого угла при увеличении нагрузки до определенных значений (Zhang et al., 2011; Yin et al., 2012). Это указывает на повышенную водопроницаемость при увеличении загрузки нанонаполнителя.

    Было предложено два возможных объяснения уменьшения краевого угла из-за наночастиц (НЧ). Первый приписывает повышенную гидрофильность поверхности гидролизу ацилхлорида, приводящему к образованию функциональных групп карбоновой кислоты. Это явление происходит из-за увеличения количества поверхностных ацилхлоридных групп в ТМС, которые остаются без реакции с аминной группой диметилпимелимидата (ДМП) в результате гидратации НЧ и выделения тепла при контакте с водным раствором МПД (Kim et al., 2000; Гош и др., 2008). Второй предполагает, что присутствие встроенных гидрофильных НЧ на поверхности мембраны предлагает большее количество гидрофильных функциональных групп на поверхность.

    Наряду с гидрофильностью толщина и состояние поперечных связей тонкопленочного слоя являются ключевыми факторами, определяющими водопроницаемость и селективность (Ghosh et al., 2008). Как правило, меньшая степень сшивки и более тонкие пленки обеспечивают более высокую проницаемость. Включение НЧ в матрицу ПА может уменьшить образование поперечных связей в тонкопленочном слое за счет нарушения реакции между аминогруппами и ацилхлоридными группами.С помощью результатов FTIR и XPS компания Lind показала, что поперечная прослойка во всех их мембранах TFN была меньше по сравнению с соответствующими мембранами TFC (Lind et al., 2010). Однако было высказано предположение, что молекулярное сито или дефекты могли сыграть важную роль в характеристиках.

    Кроме того, включение НЧ может также создавать дополнительные каналы для потока воды, исключая растворенные вещества. Jeong (Jeong et al., 2007). Гидрофильные НЧ молекулярных сит могут обеспечить предпочтительные пути потока для молекул воды. Инь показал, что НЧ мезопористого кремнезема с высокоупорядоченными гексагональными порами обладают более высокой проницаемостью по сравнению с НЧ непористого кремнезема (Yin et al., 2012). Наночастицы непористого кремнезема приводили к образованию поперечных связей, тем самым увеличивая проницаемость по сравнению с обычными TFC. Увеличение проницаемости было еще выше для мезопористого кремнезема NP TFN.

    Желательно значительно улучшить проницаемость при сохранении того же уровня защиты от солей.Однако для того, чтобы использовать благоприятные свойства НЧ, необходимо оптимизировать внутреннюю структуру, размер и свойства поверхности, обеспечивая при этом подходящие межфазные взаимодействия с полимером.

    6.4 Защита от обрастания

    Были проведены обширные исследования по включению наночастиц, которые уменьшают обрастание мембран, тем самым продлевая срок их использования. Известно, что противообрастающая способность связана с гидрофильной природой, отрицательным зарядом и гладкостью мембраны (Shen et al., 2013). Противообрастающие свойства мембран можно оценить путем проведения экспериментов по фильтрации. Мембрану сначала уплотняют дистиллированной водой. Это гарантирует получение почти постоянного потока пермеата. Это необходимо, так как начальный поток влияет на степень загрязнения. Белковый раствор, например, БСА (бычий сывороточный альбумин), обладающий синергическим эффектом засорения, затем помещают в резервуар для проведения эксперимента по проникновению в течение определенного периода времени.Способность к обрастанию измеряется на основе снижения потока со временем (Shen et al., 2013).

    Было показано, что включение гидрофильных наночастиц в структуру полиамида увеличивает гидрофильность поверхности и обычно помогает уменьшить поверхностное загрязнение. Длительные испытания на загрязнение частицами кремнезема, хлороформом и гуматом натрия показали, что мембраны TFN имеют гораздо более низкое снижение потока по сравнению с мембранами TFC (Rana D. et al., 2011). Обширная исследовательская работа была проведена для изучения противообрастающей способности TFN, показанной на рисунке 6 (Safarpour et al., 2015; Сью Кху и др., 2021). Чтобы сравнить противообрастающие свойства, поток воды через чистую мембрану обратного осмоса сравнивали с потоком через TFN с 0,02% масс. загрузка rGo/TiO 2 при том же приложенном давлении. Поток через первый упал до 49 % от его значения, в то время как поток через более поздний снизился до 75 % от его значения после 180 минут фильтрации (Safarpour et al., 2015). Следовательно, присутствие наполнителей в тонкопленочной мембране приводит к лучшей устойчивости к обрастанию.Точно так же недавние отчеты показывают, как введение карбоксифункционализированных МУНТ снижает загрязнение (Zhao et al., 2014). Это объясняется отрицательным поверхностным зарядом и большей гидрофильностью поверхности (Lau et al., 2015).

    6.5 Стойкость к хлору

    Мембраны на основе полиамида (ПА) не обладают хорошей устойчивостью к постоянному воздействию окислителей. Хлор широко используется в качестве дезинфицирующего средства при очистке воды (Park et al., 2008). Однако хлор также является сильным окислителем, и питательная вода, поступающая на мембранные установки с дезинфекционных заводов, содержит хлор.Мембраны из полиамида не переносят воду, содержащую хлор даже порядка нескольких частей на миллиард, и обработка хлором необходима для предотвращения развития биопленок на мембране. Удаление хлора из воды является нежелательным вариантом, так как это увеличит количество этапов очистки и общую стоимость очистки воды. Следовательно, необходимо повысить устойчивость мембран к хлору (Lau et al., 2015). Для изучения устойчивости мембраны к хлору ее подвергают кратковременному воздействию высокой концентрации свободного хлора, что по существу аналогично длительному воздействию на мембрану свободного хлора низкой концентрации (Shen et al. ., 2013). Для проведения этого исследования готовят раствор хлората, измеряют и сравнивают поток воды и отторжение солей требуемой мембраной до и после хлорирования (Shen et al., 2013).

    По данным Safarpour et al. (2015), удаление соли до и после воздействия гипохлорита натрия для чистой мембраны и TFN сравнивали для изучения устойчивости к хлору (Safarpour et al., 2015). Голая мембрана (без каких-либо модификаций) показала снижение отторжения солей с 95.4 до 65,38%, тогда как мембрана TFN с 0,02%-ной загрузкой rGo/TiO 2 показала снижение с 99,45 до 96,4% (Safarpour et al., 2015).

    Воздействие хлора может вызвать реакции циклического хлорирования и N-хлорирования, которые нарушают симметрию слоя ПА, переводя его из кристаллического состояния в аморфное (Safarpour et al., 2015). Это приводит к большему свободному объему и гибкости слоя полиамида, что позволяет легко проходить молекулам соли. С другой стороны, межмолекулярные водородные связи усиливаются за счет взаимодействия между частицами rGo/TiO 2 и активным слоем мембраны (Safarpour et al., 2015). Это может препятствовать замещению водорода хлором в амидных группах ароматических полиамидных мембран, что приводит к увеличению стойкости мембраны к хлору. Также известно, что TFN, содержащие карбокси-функционализированные MWCNT в качестве наполнителей, демонстрируют высокую устойчивость к хлору (Park J. et al., 2010). Понятно, что взаимодействие между карбоксильной группой и амидным слоем является причиной такого поведения. В таблице 4 предпринята попытка суммировать большинство TFN, описанных в литературе (Petersen, 1993; Mills and Le Hunte, 1997; Kim et al., 2000; Уильямс, 2003 г.; Ким и др., 2004 г.; Чоу и др., 2005; Ван и др., 2005 г.; Луи и др., 2006; Чжон и др., 2007 г.; Ли и др., 2007 г.; Гош и др., 2008 г.; Ли и др., 2008 г.; Лю и др., 2008 г.; Парк и др., 2008 г.; Рахимпур и др., 2008 г.; Сингх и Асвал, 2008 г.; Гош и Хук, 2009 г.; Джадав и Сингх, 2009 г.; Линд и др., 2009b; Чжоу и др., 2009 г.; Зодроу и др., 2009 г.; Джадав и др., 2010 г.; Ли и Ван, 2010 г.; Линд и др., 2010 г.; Ма и др., 2010; Парк К. Т. и др., 2010; Парк Дж. и др., 2010 г.; Паз, 2010; Ву и др., 2010; Чжу и др., 2010; Рана Д. и др., 2011; Рана Т.М.Д. и др., 2011; Рой и др., 2011; Ким и Дэн, 2011 г .; Конг и др., 2011 г.; Пендергаст и Хук, 2011 г.; Чжан и др., 2011; Барона и др., 2012 г.; Дараи и др., 2012; Ким и др., 2012 г.; Лау и др., 2012; Ма и др., 2012; Салех и Гупта, 2012 г.; Инь и др., 2012; Чжао и др., 2012 г.; Алам и др., 2013; Амини и др., 2013; Бао и др., 2013; Барона и др., 2013 г.; Чан и др., 2013 г.; Дараи и др., 2013 г.; де Ланнуа и др., 2013 г.; Ху и др., 2013; Хуанг и др., 2013а; Хуанг и др., 2013b; Джамшиди Гохари и др., 2013 г.; Ким С.Г. и др., 2013; Ким Э. С. и др., 2013; Ким С.Г. и др., 2013; Ли и Ван, 2013 г.; Лу и др., 2013; Ли и др., 2014; Пендергаст и др., 2013; Rajaeian и др., 2013; Шен и др., 2013; Ву и др., 2013b; Ю и др., 2013; Ю и др., 2013; Ву и др., 2013а; Германс и др., 2014; Субрамани и др., 2014; Чжао и др., 2014 г.; Аль-Хобайб и др., 2015 г.; Дуан и др., 2015а; Дуан и др., 2015b; Ганбари и др., 2015; Германс и др., 2015; Лау и др., 2015; Сафарпур и др., 2015 г.; Шенви и др., 2015 г.; Nanoh3O и Inc. InterNano, 2021 г.). Стрелки под колонкой применения обозначают характеристики мембраны TFN по сравнению с исходной мембраной TFC. Например, в первом ряду сопротивление обрастанию мембраны с нанонаполнителями из окисленных МУНТ увеличивается по сравнению с сопротивлением обрастанию мембраны TFC без нанонаполнителей.

    ТАБЛИЦА 4 . Краткое изложение TFN и их состав, производительность, изготовление и применение.

    В следующем разделе подробно обсуждаются различные процессы опреснения и использование TFN, а также конкретные модификации для улучшения характеристик опреснения.

    7 Опреснение

    По оценкам, только 0,8% воды на Земле является пресной водой, в то время как моря и океаны составляют почти 96% воды на Земле (Greenlee et al., 2009). Для решения все более серьезной проблемы нехватки воды во всем мире важно разработать технологии опреснения для использования соленой воды из океанов и подземных водоносных горизонтов.

    Содержание TDS в питательной воде для опреснительных установок колеблется от 10 000 частей на миллион до 60 000 частей на миллион (Mickley, 2001). Концентрация питательной воды является основой, на которой проектируются опреснительные установки. Процесс опреснения, затраты на энергию, рекуперация продукта и управление отходами — вот некоторые из вариантов конструкции, которые учитывают питательную воду (Greenlee et al., 2009).

    Опреснение можно разделить на два основных метода; термические процессы и мембранные процессы (Greenlee et al., 2009). К термическим процессам относятся МЭД и МФД. МЭД предполагает многоступенчатый теплообмен между питательной водой и паром с целью опреснения воды (Kesieme et al., 2013). Процесс оптимизирован с целью производства максимального количества пресной воды с наименьшими затратами энергии. MSF является широко используемой технологией, которая включает пропускание исходной воды через ряд испарительных камер для нагрева исходной морской воды, после чего конденсат собирается отдельно (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002).Несмотря на то, что MSF проще и надежнее, чем MED, он более дорогой и энергоемкий (Sagle and Freeman, 2004).

    Электродиализ представляет собой тип мембранного процесса, при котором вода проходит через серию параллельных катионных и анионных мембран, а электрический ток проходит через морскую воду для разделения. Этот метод подходит только для вод с низкой концентрацией, таких как солоноватая вода (Reahl, 2004). NF — это еще один процесс, основанный на использовании мембран, но его нельзя использовать в качестве самостоятельного этапа очистки, поскольку он не может довести воду до стандартов питьевой воды (Bohdziewicz et al., 1999). Поэтому NF используется в сочетании с RO. RO — один из самых популярных мембранных процессов, обеспечивающий удаление солей более чем на 99% (Bates and Cuozzo, 2000). Мембраны обратного осмоса можно использовать как для морской, так и для солоноватой воды (Greenlee et al., 2009).

    Другими методами опреснения являются емкостная деионизация (CDI) и MVC (Bates and Cuozzo, 2000; Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002). CDI — это электрохимический метод, при котором ионы разделяются путем электросорбции на пористом заряженном электроде (Zhao, 2013).Хотя CDI имеет такие преимущества, как простота очистки, низкая стоимость и хорошие механические свойства, данных для крупномасштабного внедрения недостаточно (Zhao, 2013). MVC следует тем же шагам, что и MED или MFD, за исключением того, что пар конденсируется в воду с помощью механических методов. Энергия, полученная при этом, в свою очередь, используется для нагрева корма. Хотя этот процесс имеет высокую эффективность, он имеет некоторые недостатки, такие как сложность управления и сложности, поэтому он используется только на небольших предприятиях (Sagle and Freeman, 2004).

    В следующих подразделах сравнивались основные методы опреснения на основе таких факторов, как потребность в энергии и стоимость.

    7.1 Потребность в энергии

    Потребность в энергии является одним из наиболее важных соображений, которые необходимо учитывать при опреснении. RO потребляет наименьшее количество энергии среди MED, MSF и RO (Wade, 1993; Wade, 2001). Для обратноосмотических мембран энергия расходуется на прокачку воды через мембраны, тогда как в MSF и MED энергия расходуется на преобразование воды в пар и на работу насосов (Sagle and Freeman, 2004).На потребление энергии также влияет соленость подаваемой воды (Ettouney et al., 2002). Более высокая концентрация соли в питательной воде приводит к большему осмотическому давлению. Более высокое осмотическое давление означает, что необходимо прикладывать большее давление транс -мембраны, что, в свою очередь, означает, что насосы должны прикладывать большее давление, что приводит к увеличению потребления энергии (Sagle and Freeman, 2004). Энергопотребление TFN улучшено по сравнению с TFC для требований процесса разделения (Subramani et al., 2014).

    В то время как MED и MSF требуют тепловой и электрической энергии, RO требует только электрической энергии. Предполагая, что производство воды составляет 290 000 м 3 /день, среднее общее потребление энергии (ATEC) в МВт (мегаваттах) для трех процессов графически показано на рисунке 7A.

    РИСУНОК 7 . Сравнение MED, MSF и RO. (A) Среднее общее потребление энергии (ATEC), выраженное в МВт (B) Удельное потребление тепла (SHC), выраженное в кВт th ч/м³, удельное потребление электроэнергии (SEC), выраженное в кВт e ч/ м³, а стоимость воды (WC) выражена в 1 долларе США.5/м³.

    7.2 Стоимость

    Рисунок 7B позволяет сравнить три технологии опреснения: MED, MSF и RO, исходя из потребления энергии и стоимости воды. Расчеты стоимости энергии основаны на мощности установки объемом 32 000 м 3 /день; и общая концентрация растворенных твердых веществ (TDS) 42000 мг/л. Стоимость используемой энергии составляет 0,053 долл. США/кВтч. Удельный расход тепла (сокращенно SHC на рисунке) выражается в кВт th ч/м 3 , а удельный расход электроэнергии (сокращенно SEC на рисунке) выражается в кВт e ч/м 3 .Расчеты стоимости воды (сокращенно WC на ​​рисунке) основаны на производительности установки объемом 31 822 м 3 в день и концентрации TDS 37 000 мг/л. Затраты на электроэнергию выражены в $1,5/м 3 (Sagle and Freeman, 2004).

    Видно, что RO имеет самую низкую стоимость единицы объема. Мембраны RO имеют более высокую начальную стоимость, но конечным результатом является более высокая производительность по сравнению с MED и MSF (Ettouney et al., 2002; Sagle and Freeman, 2004; Kesieme et al., 2013). Фактически, Кесиме пришел к выводу, что даже с учетом налога на выбросы углерода в Австралии, обратный осмос продолжает оставаться наиболее рентабельным из обсуждаемых процессов опреснения (Kesieme et al., 2013).

    RO является преобладающей технологией, используемой для опреснения воды. На Рисунке 8 показаны (глобальные) тенденции совокупной производительности опреснения (Zhao et al., 2020) и прогноз до 2030 года (Shahzad et al., 2019). Общепринятой практикой является улучшение таких параметров, как отделение соли и поток пермеата, с использованием различных НП.В следующем подразделе подробно обсуждаются такие модификации, о которых сообщалось в последнее время.

    РИСУНОК 8 . Тенденции и прогноз глобальных совокупных мощностей по опреснению воды до 2030 г. (Zhao et al., 2020).

    7.3 Улучшение эффективности опреснения TFN

    Можно улучшить эффективность опреснения TFN путем включения в мембрану NP, таких как функционализированные наночастицы диоксида кремния (SN). SN могут быть синтезированы разного размера и с различной функциональностью поверхности, такой как эпоксидная смола, амин и гидроксил.На химический состав, поверхностную гидрофильность и морфологию TFN влияют различные факторы, такие как размер, концентрация и поверхностная функциональность используемых SN, что приводит к увеличению потока пермеата без каких-либо резких изменений в улавливании солей. Точно так же можно включать различные другие виды NP, чтобы улучшить эффективность опреснения TFN (Zargar et al., 2017).

    Также сообщалось о полиамидном TFN, который был включен в гибриды многослойных углеродных нанотрубок и нанотрубок титана (MWCNT-TN).Использование обработанных кислотой МУНТ-ТН в качестве наполнителя мембраны из ПА приводит к улучшению поверхностных свойств мембраны (поверхностный заряд, контактный угол и шероховатость), что приводит к увеличению водопроницаемости при незначительном изменении солеотталкивания ( Ван Азели и др., 2017).

    Наноструктуры ZnO, такие как наностержни (R-ZnO), наноцветки (F-ZnO) и наносферы (S-ZnO), улучшают гидрофильность мембраны TFN с увеличением содержания ZnO. Среди трех наноструктур S-ZnO имеет наибольшую площадь поверхности и меньший размер.Было замечено, что TFN с включенным в них S-ZnO обладают самым высоким потоком пермеата с хорошим подавлением соли из трех типов наноструктур ZnO (Rajakumaran et al., 2020).

    Аналогичным образом, Na + функционализированная углеродная квантовая точка (Na-CQD), включенная в слой PA, в результате чего половолоконная мембрана TFN, как было показано, обладает гораздо большей эффективной площадью поверхности, большим количеством гидрофильных O-содержащих групп в слой PA и меньшая толщина слоя PA. Это приводит к лучшему потоку воды через пермеат, что позволяет использовать его для опреснения солоноватой воды (Gai et al., 2019).

    В другой исследовательской работе, проведенной с аминофенил-модифицированным мезопористым диоксидом кремния на основе TFN, сообщалось об увеличении водопроницаемости на 21,6% с незначительным снижением невосприимчивости солей (0,29%) по сравнению с мембраной из чистого полиамида при оптимальной дозировке AMSN 0,25 г/л ( Ван и др., 2019).

    Было обнаружено, что мембраны TFC, модифицированные двойными гидроксидными нанонаполнителями со слоями Cu-Al, менее негативны, чем обычные мембраны TFC, и наблюдалось существенное улучшение противообрастающих свойств, на что указывает улучшение потока воды на 14% (Tajuddin et al. ., 2019).

    Нанокомпозитные пленки на основе биополимера, состоящие из одномерных наностержней палыгорскита (PAL) и двумерных нанопластинок монтмориллонита (ММТ) в пленке альгината натрия (SA), привели к повышению напряжения при растяжении и водостойкости пленки (Хуанг и др., 2018).

    Все приведенные выше примеры демонстрируют некоторые из многочисленных недавно разработанных механизмов для повышения применимости тонкопленочных нанокомпозитов в приложениях для опреснения воды за счет улучшения различных свойств, таких как водопроницаемость и отталкивание соли мембраной (рис. 9).Тем не менее, TFN по-прежнему имеют некоторые ограничения, особенно те, которые касаются неблагоприятного воздействия процессов опреснения на окружающую среду. Некоторые из этих опасений обсуждались в разделе 7.4.

    РИСУНОК 9 . Поток чистой воды и проницаемость NaCl без мономера акриловой кислоты (АК) и с ним на PA-поверхности мембраны TFN (Siew Khoo et al., 2021).

    7.4 Забота об окружающей среде

    Тепловые выбросы, выбросы рассола и химические вещества, используемые в процессе, способствуют загрязнению окружающей среды (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002).Тепловые выбросы напрямую связаны с потреблением электроэнергии в процессе. Следовательно, мембраны обратного осмоса демонстрируют наименьшее количество тепловых выбросов (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002). Воздействие сброса рассола на окружающую среду можно определить по температуре и солености потока отходов (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002). Рассол, выделяемый при высоких температурах в пресных водоемах, может снижать содержание кислорода в воде, тем самым нанося вред микроорганизмам, присутствующим в воде.Поскольку процесс обратного осмоса не включает в себя нагрев воды, как в MED или MSF, он наносит меньший вред окружающей среде в этом аспекте. При оценке воздействия на окружающую среду необходимо учитывать все химические добавки, добавленные в воду (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002). Химические вещества, которые можно использовать для уменьшения обрастания или образования накипи, попадают в пресные водоемы, вызывая загрязнение воды (Van der Bruggen and Vandecasteele, 2002). Принимая во внимание все факторы, можно увидеть, что РО является наименее разрушительным для окружающей среды (Sagle, Freeman, 2004).

    Однако, как было показано в предыдущем разделе, обратный осмос требует потери воды. Кроме того, полученная деминерализованная вода вредна для здоровья, и процесс требует затрат энергии. RO также делает воду кислой и не может удалить хлор, хлорамины, летучие органические соединения (ЛОС) и фармацевтические препараты. На самом деле все традиционные методы очистки воды имеют недостатки. Ультрафильтрация не способна удалить растворенные неорганические компоненты и требует больших затрат энергии. В микрофильтрации загрязнение является очень серьезной проблемой и требует регулярной очистки.Точно так же при нанофильтрации загрязнение мембран приводит к тому, что эти мембраны имеют очень ограниченный срок службы. Предварительная обработка часто необходима в случае нанофильтрации (Das et al., 2014).

    Было высказано предположение, что мембраны из УНТ обладают различными благоприятными свойствами, такими как защита от обрастания, низкое энергопотребление и функции самоочистки (Das et al., 2014). Это делает их хорошей альтернативой традиционным технологиям очистки воды, и они могут помочь в ликвидации кризиса с пресной водой в ближайшее время (Das et al., 2014). В следующем разделе 7.5 разъясняется будущая область применения тонкопленочных нанокомпозитных мембран и их требования к проектированию и разработке для коммерциализации для различных приложений.

    7.5 Перспективы будущего

    В 2007 году компания Hoek представила тонкопленочные нанокомпозитные (TFN) мембраны обратного осмоса путем включения наночастиц в полиамидный слой (Jeong et al., 2007). С тех пор были исследованы новые наночастицы и нанокомпозиты. Мембраны TFN продемонстрировали больший потенциал в преодолении компромисса между проницаемостью и селективностью.Мембраны TFN обеспечили улучшение стойкости к хлору и свойства против обрастания (wang et al., 2011). Несмотря на такие уникальные свойства, диспергирование гидрофильных наночастиц и выщелачивание наночастиц в ретентате и пермеате вызвали озабоченность по поводу окружающей среды и требуют дальнейших исследований. Поскольку мир сталкивается с нехваткой пресной воды, ожидается, что тонкопленочные нанокомпозитные (TFN) мембраны ускорят опреснительную промышленность и могут быть расширены в качестве селективных мембран для разделения CO 2 (Wong et al., 2016). Включение функционализированных наполнителей, таких как GO, CNT, TiO 2 , Ag-TiO 2 , MOF ( Рисунок 10 ) , или органических наполнителей для конкретных применений может улучшить характеристики мембраны ( Kumar et al., 2020). Недавно межслойные мембраны из наноматериалов (TFNi) продемонстрировали необычайное улучшение потока воды и селективности, которые можно использовать для удаления тяжелых металлов и микрозагрязнителей в больших масштабах (Yang et al., 2020) .В ближайшем будущем необходимо производить ударопрочные мембраны TFN с противообрастающими и биообрастающими свойствами, химической стойкостью, улучшенной механической прочностью и термической стабильностью путем предварительного размещения новых типов функционализированных нанонаполнителей или органических наполнителей, совместимых с селективными слоями соответствующих мембран.Такой дизайн и разработка мембран TFN может проложить путь к созданию более надежных мембранных систем с повышенной производительностью и долговечностью, обеспечивающих точные решения различных задач очистки воды в коммерческих целях.

    РИСУНОК 10 . Разделение растворенного вещества мембранами TFN с MOF и без них (Liao et al., 2021).

    8 Заключение

    Использование нанотехнологий в различных средах улучшило современную экологическую инженерию и науку вместе с новым набором технологий, появившихся из нанотехнологий.Появившаяся технология в наномасштабе стимулировала передовое использование инновационных и недорогих методов, которые эффективны для методов разделения. TFN получают как модификации TFC. Эта модификация представлена ​​в виде наночастиц, включенных в тонкий плотный слой полиамида (ПА) в верхней части мембраны TFC, что направлено на улучшение ее характеристик. В частности, для опреснения, как правило, вносятся специальные модификации, так что поток пермеата увеличивается с незначительными изменениями в улавливании солей при включении наноматериалов.Полный потенциал разработки материала заключается в его производительности и осуществимости. На оба этих параметра отвечает разработка нанокомпозитов ПА. TFN по-разному используются во всех методах опреснения на основе мембран. Транспортные свойства пенетрантов сильно модифицируются добавлением наночастиц. Функциональность поверхности мембраны направлена ​​на устранение конкретных загрязнителей мембраны. Особые требования всегда поддерживаются препаратом нанокомпозитов.Одним из основных ограничений TFN является количество загрузки наноматериалов и эффективные средства для их распределения и диспергирования по всей полимерной матрице. Возможность функционализировать наноматериалы с использованием нескольких химических групп также может улучшить их гомогенизацию внутри полимерной матрицы. Похоже, что выбор мембранных материалов для будущих процессов обратного осмоса будет во многом зависеть от желаемой селективности проницаемости и целевых загрязняющих веществ. Этот обзор был посвящен различным подготовленным TFN и их улучшенным свойствам для удовлетворения определенных требований по опреснению.В этом обзоре широко обсуждается возможность такой надежной технологии, специально отвечающей требованиям по воздействию на окружающую среду и энергии, что прокладывает путь для прогресса в исследованиях, направленных на разработку новых методов синтеза и производства тонкопленочных нанокомпозитных мембран для опреснения воды.

    Вклад автора

    JK внес свой вклад в разработку концепции и дизайна исследования, редактирование рукописи и окончательное представление. KRV внес свой вклад в анализ, исследование и сбор ссылок.OG написала разделы рукописи и разработала базу данных. KJ и AP внесли свой вклад в ранние исследования и анализ. KJ провел статистический анализ. Организованная база данных AP. Н.Н. написал разделы рукописи и провел сравнительный анализ данных.

    Финансирование

    Эта работа была поддержана Премией за исследования в области ранней карьеры (DST-SERB), India ECR/2015/000014 и премией Grant of OPERA от BITS Pilani FR/SCM/2

    /CHEG.

    Конфликт интересов

    Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

    Примечание издателя

    Все утверждения, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций, издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

    Ссылки

    Аль-Хобейб, А.С., Аль-Шитан, К.М., Шайк, М.Р., Аль-Андис, Н.М., и Аль-Сухибани, М.С. (2015). Характеристика и оценка мембран обратного осмоса, модифицированных наночастицами Ag2O для улучшения характеристик. Наноразмерный рез. лат. 10, 1–13. doi:10.1186/s11671-015-1080-3

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Алам Дж., Дасс Л. А., Гасеми М. и Альхошан М. (2013). Синтез и оптимизация нанокомпозитной мембраны со смешанной матрицей PES-Fe3O4: прикладные исследования в очистке воды. Полим. Композиции 34, 1870–1877 гг.doi:10.1002/pc.22593

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Амини М., Джаханшахи М. и Рахимпур А. (2013). Синтез новых тонкопленочных нанокомпозитных (TFN) мембран прямого осмоса с использованием функционализированных многослойных углеродных нанотрубок. Дж. Мембр. науч. 435, 233–241. doi:10.1016/j.memsci.2013.01.041

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Бао М., Чжу Г., Ван Л., Ван М. и Гао К. (2013). Получение монодисперсных сферических мезопористых нанокремнезем-полиамидных тонкопленочных композитных мембран обратного осмоса посредством межфазной полимеризации. Опреснение 309, 261–266. doi:10.1016/j.desal.2012.10.028

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Барона, Г. Н. Б., Чой, М., и Юнг, Б. (2012). Высокий поток пермеата тонкопленочной композитной нанофильтрационной мембраны PVA/PSf с алюмосиликатными однослойными нанотрубками. J. Colloid Interf. науч. 386, 189–197. doi:10.1016/j.jcis.2012.07.049

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Барона Г. Н. Б., Лим Дж., Чой М. и Юнг Б. (2013).Межфазная полимеризация полиамид-алюмосиликатных нанокомпозитных мембран SWNT для обратного осмоса. Опреснение 325, 138–147. doi:10.1016/j.desal.2013.06.026

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Бодзевич Дж., Бодзек М. и Вансик Э. (1999). Применение обратного осмоса и нанофильтрации для удаления нитратов из подземных вод. Опреснение 121, 139–147. doi:10.1016/s0011-9164(99)00015-6

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Буономенна, М.Г. (2013). Мембраны обратного осмоса с улучшенными нанотехнологиями. Опреснение 314, 73–88. doi:10.1016/j.desal.2013.01.006

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Чан В.-Ф., Чен Х.-Ю., Сурапати А., Тейлор М.Г., Шао X., Маранд Э. и др. (2013). Zwitterion функционализированные углеродные нанотрубки/полиамидные нанокомпозитные мембраны для опреснения воды. ACS Nano 7, 5308–5319. doi:10.1021/nn4011494

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Чоу, В.-Л., Ю., Д.-Г., и Ян, М.-К. (2005). Подготовка и характеристика наполненной серебром мембраны из ацетата целлюлозы с полыми волокнами для очистки воды. Полим. Доп. Технол. 16, 600–607. doi:10.1002/pat.630

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Дараи П., Мадаени С. С., Гаэми Н., Салехи Э., Хадиви М. А., Морадян Р. и др. (2012). Новая полиэфирсульфоновая нанокомпозитная мембрана, изготовленная из наночастиц ПАНИ/Fe3O4 с улучшенными характеристиками удаления Cu(II) из воды. Дж. Мембр. науч. 415–416, 250–259. doi:10.1016/j.memsci.2012.05.007

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Дараи П., Мадаени С. С., Салехи Э., Гаеми Н., Гари Х. С., Хадиви М. А. и др. (2013). Новая тонкопленочная композитная мембрана, изготовленная из смешанной матрицы наноглина/хитозан на подложке для микрофильтрации PVDF: подготовка, характеристика и эффективность при удалении красителя. Дж. Мембр. науч. 436, 97–108. doi:10.1016/j.memsci.2013.02.031

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Дас, Р., Али, М.Е., Хамид, С.Б.А., Рамакришна, С., и Чоудхури, З.З. (2014). Мембраны из углеродных нанотрубок для очистки воды: светлое будущее опреснения воды. Опреснение 336, 97–109. doi:10.1016/j.desal.2013.12.026

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    de Lannoy, C.-F., Jassby, D., Gloe, K., Gordon, A.D., and Wiesner, M.R. (2013). Предотвращение водного биологического обрастания с помощью электрически заряженных нанокомпозитных полимерных тонкопленочных мембран. Окружающая среда. науч. Технол. 47, 2760–2768. doi:10.1021/es3045168

    Резюме PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Дуан Дж., Литвиллер Э. и Пиннау И. (2015a). Получение и опреснение воды нанокомпозитными мембранами обратного осмоса ПОСС-полиамид. Дж. Мембр. науч. 473, 157–164. doi:10.1016/j.memsci.2014.09.022

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Дуан Дж., Пан Ю., Пачеко Ф., Литвиллер Э., Лай З. и Пиннау И. (2015b). Высокоэффективные полиамидные тонкопленочные нанокомпозитные мембраны обратного осмоса, содержащие гидрофобный цеолитовый имидазолатный каркас-8. Дж. Мембр. науч. 476, 303–310. doi:10.1016/j.memsci.2014.11.038

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Эттуни, Х.М., Эль-Сессуки, Х.Т., Файбиш, Р.С., и Говин, П.Дж. (2002). Оценка экономики опреснения. Хим. англ. прог. 98 (46), 32–39.

    Google Scholar

    Фатизаде М., Аруджалян А. и Раиси А. (2011). Влияние добавления наноцеолита NaX в полиамид в качестве верхнего тонкого слоя мембраны на поток воды и удаление солей в процессе обратного осмоса. Дж. Мембр. науч. 375, 88–95. doi:10.1016/j.memsci.2011.03.017

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гай В., Чжао Д. Л. и Чанг Т.-С. (2019). Тонкопленочные нанокомпозитные мембраны из полых волокон, содержащие Na+-функционализированные углеродные квантовые точки, для опреснения солоноватой воды. Вода Res. 154, 54–61. doi:10.1016/j.watres.2019.01.043

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Ганбари М., Эмадзаде Д., Лау В. Дж., Мацуура, Т., и Исмаил, А.Ф. (2015). Синтез и характеристика новых тонкопленочных нанокомпозитных мембран обратного осмоса с улучшенными свойствами органического загрязнения для опреснения воды. RSC Adv. 5, 21268–21276. doi:10.1039/c4ra16177g

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гош, А. К., и Хук, Э. М. В. (2009). Влияние структуры и химического состава опорной мембраны на межфазные композитные мембраны полиамид-полисульфон. Дж. Мембр. науч. 336, 140–148.doi:10.1016/j.memsci.2009.03.024

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гош, А. К., Чон, Б.-Х., Хуанг, X., и Хук, Э. М. В. (2008). Влияние условий реакции и отверждения на свойства мембраны обратного осмоса из полиамидного композита. Дж. Мембр. науч. 311, 34–45. doi:10.1016/j.memsci.2007.11.038

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Гринли Л. Ф., Лоулер Д. Ф., Фриман Б. Д., Маррот Б. и Мулен П. (2009). Опреснение обратным осмосом: источники воды, технология и современные проблемы. Вода Res. 43, 2317–2348. doi:10.1016/j.watres.2009.03.010

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Германс С., Бернштейн Р., Володин А. и Ванкелеком И. Ф. Дж. (2015). Изучение параметров синтеза и морфологии активного слоя межфазно полимеризованных полиамид-полисульфоновых мембран. Реактивная функция Полим. 86, 199–208. doi:10.1016/j.reactfunctpolym.2014.09.013

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Германс, С., Мариен, Х., Дом, Э., Бернштейн, Р., и Ванкелеком, И. Ф. Дж. (2014). Упрощенный маршрут синтеза полиамидных мембран с полимеризацией на границе раздела фаз. Дж. Мембр. науч. 451, 148–156. doi:10.1016/j.memsci.2013.10.005

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ху Д., Сюй З.-Л. и Вэй Ю.-М. (2013). Высокоэффективная нанофильтрационная мембрана из диоксида кремния и фторполиамида, полученная методом межфазной полимеризации. Раздельный. Очист. Техн. 110, 31–38. doi:10.1016/j.seppur.2013.03.001

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Хуан Д., Чжан З., Ма З. и Цюань К. (2018). Влияние природных наноструктурированных стержней и пластинок на механические и водостойкие свойства нанокомпозитов на основе альгинатов. Фронт. хим. 6. doi:10.3389/fchem.2018.00635

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Хуанг Х., Цюй Х., Цзи Х., Гао Х., Чжан Л., Чен Х. и др. (2013а). Кислотостойкость и многовалентная ионная стойкость тонкопленочных нанокомпозитных мембран обратного осмоса, загруженных наноцеолитами силикалита-1. Дж. Матер. хим. A. 1, 11343. doi:10.1039/c3ta12199b

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Хуан Х., Цюй X., Донг Х., Чжан Л. и Чен Х. (2013b). Роль цеолитов NaA в процессе межфазной полимеризации полиамидной нанокомпозитной мембраны обратного осмоса. RSC Adv. 3, 8203. doi:10.1039/c3ra40960k

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Джадав Г.Л., Асвал В.К. и Сингх П.С. (2010). Исследование SANS для изучения дисперсии наночастиц в нанокомпозитных мембранах из ароматического полиамида и наночастиц функционализированного диоксида кремния. J. Colloid Interf. науч. 351, 304–314. doi:10.1016/j.jcis.2010.07.028

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Джадав Г.Л. и Сингх П.С. (2009). Синтез новой кремний-полиамидной нанокомпозитной мембраны с улучшенными свойствами. Дж. Мембр. науч. 328, 257–267. doi:10.1016/j.memsci.2008.12.014

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Джамшиди Гохари Р., Лау У. Дж., Мацуура Т. и Исмаил А. Ф. (2013). Изготовление и исследование новой смешанной матричной UF-мембраны на основе бинарного оксида PES/Fe-Mn для адсорбционного удаления As(III) из загрязненного водного раствора. Раздельный. Очист. Техн. 118, 64–72. doi:10.1016/j.seppur.2013.06.043

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Чон С. и Ли Дж. (2020). Rally Designed In-situ Изготовление тонкопленочных нанокомпозитных мембран с улучшенными характеристиками опреснения и защиты от биологического обрастания. Дж. Мембр. науч. 615, 118542. doi:10.1016/j.memsci.2020.118542

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чон Б.-Х., Хук Э. М. В., Ян Ю., Субрамани А., Huang, X., Hurwitz, G., et al. (2007). Межфазная полимеризация тонкопленочных нанокомпозитов: новая концепция мембран обратного осмоса. Дж. Мембр. науч. 294, 1–7. doi:10.1016/j.memsci.2007.02.025

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Kesieme, UK, Milne, N., Aral, H., Cheng, C.Y., and Duke, M. (2013). Экономический анализ технологий опреснения в контексте ценообразования на углерод и возможности мембранной дистилляции. Опреснение 323, 66–74.doi:10.1016/j.desal.2013.03.033

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ким, С. К., Ким, Дж. Х., Ро, И. Дж., и Ким, Дж. Дж. (2000). Изменения характеристик мембраны с молекулярной структурой полиамида в процессе обратного осмоса. Дж. Мембр. науч. 165, 189–199. doi:10.1016/s0376-7388(99)00232-x

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ким, Э.-С., и Дэн, Б. (2011). Изготовление полиамидной тонкопленочной нанокомпозитной (PA-TFN) мембраны с гидрофилизованным упорядоченным мезопористым углеродом (H-OMC) для очистки воды. Дж. Мембр. науч. 375, 46–54. doi:10.1016/j.memsci.2011.01.041

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ким Э.-С., Хван Г., Гамаль Эль-Дин М. и Лю Ю. (2012). Разработка тонкопленочной нанокомпозитной мембраны из наносеребра и многостенных углеродных нанотрубок для усовершенствованной очистки воды. Дж. Мембр. науч. 394-395, 37–48. doi:10.1016/j.memsci.2011.11.041

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ким, И. К., Ка, Ю. Х., Парк, Дж. Ю., и Ли, К.Х. (2004). Получение устойчивых к обрастанию мембран нанофильтрации и обратного осмоса и их использование для окрашивания сточных вод. J. Ind. Eng. хим. 10, 115–121.

    Google Scholar

    Ким С. Г., Чун Дж. Х., Чун Б.-Х. и Ким С. Х. (2013). Подготовка, характеристика и характеристики нанокомпозитной мембраны обратного осмоса из поли(аиленового эфира сульфона)/модифицированного диоксида кремния для опреснения морской воды. Опреснение 325, 76–83. doi:10.1016/j.desal.2013.06.017

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ким Э.-С., Лю Ю. и Гамаль Эль-Дин М. (2013). Интегрированная система In-Situ из нанокомпозитной мембраны из углеродных нанотрубок для очистки воды, подверженной воздействию нефтеносных песков. Дж. Мембр. науч. 429, 418–427. doi:10.1016/j.memsci.2012.11.077

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ким С.Г., Хён Д.Х., Чун Дж.Х., Чун Б.-Х. и Ким С.Х. (2013). Нанокомпозитная мембрана обратного осмоса из поли(ариленового эфира сульфона), содержащая наночастицы функционального цеолита, для опреснения морской воды. Дж. Мембр. науч. 443, 10–18. doi:10.1016/j.memsci.2013.03.065

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Конг К., Коусима А., Камада Т., Синтани Т., Канезаши М., Йошиока Т. и др. (2011). Повышение эффективности неорганических полиамидных нанокомпозитных мембран, полученных с помощью межфазной полимеризации с участием алкоксида металла. Дж. Мембр. науч. 366, 382–388. doi:10.1016/j.memsci.2010.10.026

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Кумар, М., Хан, Массачусетс, и Арафат, Х.А. (2020). Последние разработки в области рационального изготовления тонкопленочных нанокомпозитных мембран для очистки и опреснения воды. АСУ Омега 5, 3792–3800. doi:10.1021/acsomega.9b03975

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Лау, В. Дж., Грей, С., Мацуура, Т., Эмадзаде, Д., Пол Чен, Дж., и Исмаил, А. Ф. (2015). Обзор тонкопленочных полиамидных нанокомпозитных (TFN) мембран: история, применение, проблемы и подходы. Вода Res. 80, 306–324. doi:10.1016/j.watres.2015.04.037

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Лау, В. Дж., Исмаил, А. Ф., Мисдан, Н., и Кассим, М. А. (2012). Недавний прогресс в тонкопленочных композитных мембранах: обзор. Опреснение 287, 190–199. doi:10.1016/j.desal.2011.04.004

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Lee, HS, Im, SJ, Kim, JH, Kim, HJ, Kim, JP, and Min, B.R. (2008). Полиамидные тонкопленочные нанофильтрационные мембраны, содержащие наночастицы TiO2. Опреснение 219, 48–56. doi:10.1016/j.desal.2007.06.003

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Lee, S. Y., Kim, H. J., Patel, R., Im, S. J., Kim, J. H., and Min, B. R. (2007). Наночастицы серебра, иммобилизованные на тонкопленочной композитной полиамидной мембране: характеристика, нанофильтрация, противообрастающие свойства. Полим. Доп. Технол. 18, 562–568. doi:10.1002/pat.918

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Ли, Д., и Ван, Х. (2010).Последние разработки в мембранах для опреснения воды обратным осмосом. Дж. Матер. хим. 20, 4551. doi:10.1039/b3g

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Ли, Д., и Ван, Х. (2013). «Тонкопленочные нанокомпозитные мембраны для опреснения воды», в Функциональные наноструктурные материалы и мембраны для очистки воды . Редакторы М. Дюк, Д. Чжао и Р. Семиат (Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA). doi:10.1002/9783527668502.ch7

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ли, Д.и Ван, Х. (2013). «Тонкопленочные нанокомпозитные мембраны для опреснения воды», в «Функциональные наноструктурные материалы и мембраны для очистки воды» , 163–194. doi:10.1002/9783527668502.ch7

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Li, X., Wang, R., Wicaksana, F., Tang, C., Torres, J., and Fane, A.G. (2014). Получение высокоэффективных нанофильтрационных (NF) мембран, содержащих Aquaporin Z. J. Membr. науч. 450, 181–188. дои: 10.1016 / j.memsci.2013.09.007

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Ляо, З., Чжу, Дж., Ли, X., и Ван Дер Брюгген, Б. (2021). Регулирование состава и структуры нанонаполнителей в тонкопленочных нанокомпозитных (TFN) мембранах для повышения эффективности разделения: критический обзор. Раздельный. Очист. Техн. 266, 118567. doi:10.1016/j.seppur.2021.118567

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Линд, М. Л., Юмине Сук, Д., Нгуен, Т.-В., и Хук, Э. М. В. (2010).Адаптация структуры тонкопленочных нанокомпозитных мембран для достижения характеристик мембран обратного осмоса с морской водой. Окружающая среда. науч. Технол. 44, 8230–8235. doi:10.1021/es101569p

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Линд М.Л., Гош А.К., Джавор А., Хуанг X., Хоу В., Ян Ю. и др. (2009а). Влияние размера кристаллов цеолита на тонкопленочные нанокомпозитные мембраны цеолит-полиамид. Ленгмюр 25, 10139–10145. doi:10.1021/la8x

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Линд, М.Л., Чжон, Б.-Х., Субрамани, А., Хуанг, X., и Хук, Э. М. В. (2009b). Влияние подвижного катиона на тонкопленочные цеолит-полиамидные нанокомпозитные мембраны. Дж. Матер. Рез. 24, 1624–1631. doi:10.1557/jmr.2009.0189

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Лю Ю., Ван Х., Ян Ф. и Ян Х. (2008). Отличные антимикробные свойства мезопористых анатаза TiO2 и композитных пленок Ag/TiO2. Микропористый мезопористый материал. 114, 431–439. doi:10.1016/j.micromeso.2008.01.032

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

    Луи Дж. С., Пиннау И., Чобану И., Исида К. П., Нг А. и Рейнхард М. (2006). Влияние покрытия из полиэфир-полиамидного блок-сополимера на рабочие характеристики и загрязнение мембран обратного осмоса. Дж. Мембр. науч. 280, 762–770. doi:10.1016/j.memsci.2006.02.041

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Лу, М. (2013). в Функциональные наноструктурные материалы и мембраны для очистки воды .Редакторы М. Дюк, Д. Чжао и Р. Семиат (Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA).

    Google Scholar

    Ма, Х., Юн, К., Ронг, Л., Шокралла, М., Копот, А., Ван, X., и др. (2010). Тонкопленочные нановолокнистые композитные ультрафильтрационные мембраны на основе барьерного слоя поливинилового спирта, содержащего направленные водные каналы. Индивидуальный инж. хим. Рез. 49, 11978–11984. doi:10.1021/ie100545k

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ма, Н., Wei, J., Liao, R., and Tang, C.Y. (2012). Цеолит-полиамидные тонкопленочные нанокомпозитные мембраны: на пути к повышению эффективности прямого осмоса. Дж. Мембр. науч. 405-406, 149-157. doi:10.1016/j.memsci.2012.03.002

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Микли, М. К. (2001). Утилизация мембранного концентрата: практика и правила . Денвер, Колорадо, Министерство внутренних дел США, Бюро мелиорации, Центр технического обслуживания, Инженерно-исследовательская группа по очистке воды.Заключительный отчет.

    Google Scholar

    Миллс А. и Ле Хант С. (1997). Обзор полупроводникового фотокатализа. J. Photochem. Фотобиол. А: Хим. 108, 1–35. doi:10.1016/s1010-6030(97)00118-4

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Парк, Х. Б., Фриман, Б. Д., Чжан, З.-Б., Санкир, М., и МакГрат, Дж. Э. (2008). Высокоустойчивые к хлору полимеры для опреснения. Анжю. хим. Междунар. Издание 47, 6019–6024. doi:10.1002/anie.200800454

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Парк, К.Т., Ким С.Г., Чун Б.-Х., Банг Дж. и Ким С.Х. (2010). Сульфированная поли(ариленэфирсульфоновая) тонкопленочная композитная мембрана обратного осмоса, содержащая наночастицы SiO2. дедвейт 15, 69–75. doi:10.5004/dwt.2010.1669

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Парк Дж., Чой В., Ким С. Х., Чун Б. Х., Банг Дж. и Ли К. Б. (2010). Повышение стойкости к хлору в нанокомпозитных мембранах обратного осмоса на основе углеродных нанотрубок. Очистка воды для опреснения. 15, 198–204. doi:10.5004/dwt.2010.1686

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Паз, Ю. (2010). Применение фотокатализа TiO2 для очистки воздуха: обзор патентов. Заяв. Катал. Б: Окружающая среда. 99, 448–460. doi:10.1016/j.apcatb.2010.05.011

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Пендергаст М.М., Гош А.К. и Хук Э.М.В. (2013). Разделительные характеристики и межфазные свойства нанокомпозитных мембран обратного осмоса. Опреснение 308, 180–185.doi:10.1016/j.desal.2011.05.005

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Пендергаст М.М. и Хук Э.М.В. (2011). Обзор мембранных нанотехнологий для очистки воды. Энергетика Окружающая среда. науч. 4, 1946. doi:10.1039/c0ee00541j

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Петерсен, Р. Дж. (1993). Композитные мембраны обратного осмоса и нанофильтрации. Дж. Мембр. науч. 83, 81–150. doi:10.1016/0376-7388(93)80014-o

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Рахимпур, А., Мадаени С.С., Тахери А.Х. и Мансурпанах Ю. (2008). Взаимодействие наночастиц TiO2 с УФ-облучением для модификации ультрафильтрационных мембран из полиэфирсульфона. Дж. Мембр. науч. 313, 158–169. doi:10.1016/j.memsci.2007.12.075

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Раджаеян Б., Рахимпур А., Тейд М. О. и Лю С. (2013). Изготовление и характеристика полиамидной тонкопленочной нанокомпозитной (TFN) нанофильтрационной мембраны, пропитанной наночастицами TiO2. Опреснение 313, 176–188. doi:10.1016/j.desal.2012.12.012

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Раджакумаран Р., Кумар М. и Четти Р. (2020). Морфологическое влияние наноструктур ZnO на характеристики опреснения и антибактериальную активность тонкопленочных нанокомпозитных (TFN) мембран. Опреснение 495, 114673. doi:10.1016/j.desal.2020.114673

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Рана Д., Ким Ю., Мацуура Т. и Арафат Х.А. (2011). Разработка противообрастающих тонкопленочных композитных мембран для опреснения морской воды. Дж. Мембр. науч. 367, 110–118. doi:10.1016/j.memsci.2010.10.050

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Рана, Т.М.Д., Ктайшат, М.Р., и Сингх, Г. (2011). «Последние достижения в области мембранной науки и технологий опреснения морской воды — с развитием технологий на Ближнем Востоке и в Сингапуре», в Технологии воды и очистки воды, Энциклопедия систем жизнеобеспечения (EOLSS), разработанная под эгидой ЮНЕСКО (Оксфорд , Великобритания: Издательство Eolss).

    Google Scholar

    Рил, Э. Р. (2004). Полвека опреснения с помощью электродиализа . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Компания General Electric.

    Google Scholar

    Рой С., Нтим С. А., Митра С. и Сиркар К. К. (2011). Легкое изготовление превосходных нанофильтрационных мембран из межфазно полимеризованных УНТ-полимерных композитов. Дж. Мембр. науч. 375, 81–87. doi:10.1016/j.memsci.2011.03.012

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Сафарпур, М., Хатаи, А., и Ватанпур, В. (2015). Тонкопленочная нанокомпозитная мембрана обратного осмоса, модифицированная восстановленным оксидом графена/TiO 2 с улучшенными характеристиками опреснения. Дж. Мембр. науч. 489, 43–54. doi:10.1016/j.memsci.2015.04.010

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Сагле А. и Фриман Б. (2004). Основы мембран для очистки воды. Будущее опреснение воды Tex. 2, 137–154.

    Google Scholar

    Салим Х. и Заиди С.Дж. (2020). Наночастицы в мембранах обратного осмоса для опреснения воды: современный обзор. Опреснение 475, 114171. doi:10.1016/j.desal.2019.114171

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Салех, Т. А., и Гупта, В. К. (2012). Синтез и характеристика полиамидной мембраны из наночастиц оксида алюминия с улучшенными характеристиками подавления потока. Раздельный. Очист. Техн. 89, 245–251. doi:10.1016/j.seppur.2012.01.039

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Шахзад, М.В., Бурхан М. и Нг К.С. (2019). Стандартный подход к первичной энергии для сравнения процессов опреснения. Npj Чистый. Вода 2, 1. doi:10.1038/s41545-018-0028-4

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Shen, J. N., Yu, C. c., Ruan, H. m., Gao, C. J., and Van der Bruggen, B. (2013). Получение и характеристика тонкопленочных нанокомпозитных мембран с добавлением поли(метилметакрилата) гидрофобно модифицированных многослойных углеродных нанотрубок методом межфазной полимеризации. Дж. Мембр. науч. 442, 18–26. doi:10.1016/j.memsci.2013.04.018

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Шенви С.С., Ислоор А.М. и Исмаил А.Ф. (2015). Обзор мембранной технологии обратного осмоса: разработки и проблемы. Опреснение 368, 10–26. doi:10.1016/j.desal.2014.12.042

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сью Кху, Ю., Джье Лау, В., Йеоу Лян, Ю., Караман, М., Гюрсой, М., и Фаузи Исмаил, А. (2021). Экологически безопасный подход к модификации поверхности для разработки тонкопленочной нанокомпозитной мембраны с улучшенными свойствами опреснения и защиты от обрастания. Дж. Доп. Рез. , 1–27. doi:10.1016/j.jare.2021.06.011

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Сингх, П.С., и Асвал, В.К. (2008). Характеристика физической структуры наночастиц кремнезема, инкапсулированных в полимерную структуру полиамидных пленок. J. Colloid Interf. науч. 326, 176–185. doi:10.1016/j.jcis.2008.07.025

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Субрамани, А., Вучков, Н., и Джаканджело, Дж. Г. (2014). Минимизация энергии опреснения с использованием тонкопленочных нанокомпозитных мембран. Опреснение 350, 35–43. doi:10.1016/j.desal.2014.07.011

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Таджуддин М. Х., Юсоф Н., Ван Азеле И., Ван Саллех В. Н., Исмаил А. Ф., Джаафар Дж. и др. (2019). Разработка медно-алюминиевого слоистого двойного гидроксида в тонкопленочной нанокомпозитной нанофильтрационной мембране для процесса очистки воды. Фронт. хим. 7. doi:10.3389/fchem.2019.00003

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Всемирный банк (2007 г.). МАР в действии: водные ресурсы – улучшение услуг для бедных . Вашингтон.

    Google Scholar

    ЮНЕСКО (2020). Доклад Организации Объединенных Наций о развитии мировых водных ресурсов за 2020 год: вода и изменение климата . Париж.

    Google Scholar

    Ван дер Брюгген Б. и Вандекастиле К. (2002). Дистилляция против мембранной фильтрации: обзор эволюции процесса опреснения морской воды. Опреснение 143, 207–218. doi:10.1016/s0011-9164(02)00259-x

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Уэйд, Н.М. (2001). Разработка перегонного завода и обновление стоимости. Опреснение 136, 3–12. doi:10.1016/s0011-9164(01)00159-x

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Уэйд, Нью-Мексико (1993). Технико-экономическая оценка процессов дистилляции и обратноосмотического обессоливания. Опреснение 93, 343–363. doi:10.1016/0011-9164(93)80113-2

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ван Азели И., Гох П. С., Лау В. Дж., Исмаил А. Ф., Резаи-ДаштАржанди М., Wong, K.C., et al. (2017). Улучшенное опреснение полиамидного тонкопленочного нанокомпозита, содержащего гибрид обработанных кислотой многослойных углеродных нанотрубок и титановых нанотрубок. Опреснение 409, 163–170. doi:10.1016/j.desal.2017.01.029

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Wang, J., Wang, Q., Gao, X., Tian, ​​X., Wei, Y., Cao, Z., et al. (2019). Модификация поверхности наночастицы мезопористого диоксида кремния с помощью 4-триэтоксисилиланилина для улучшения свойств опреснения морской воды тонкопленочных нанокомпозитных мембран обратного осмоса. Фронт. Окружающая среда. науч. англ. 14. doi:10.1007/s11783-019-1185-5

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ван Л.К., Чен Дж.П., Хунг Ю.-Т. и Шаммас Н.К. (2011). Справочник по охране окружающей среды : Мембранные и опреснительные технологии . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer Science+ Business Media, LLC, 13, 1–699. doi:10.1007/978-1-59745-278-6_1

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ван X., Чен X., Юн К., Фанг Д., Сяо Б.С. и Чу Б. (2005). Высокопоточная фильтрующая среда на основе нановолокнистой подложки с гидрофильным нанокомпозитным покрытием. Окружающая среда. науч. Технол. 39, 7684–7691. doi:10.1021/es050512j

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Williams, ME (2003). Краткий обзор мембранной технологии обратного осмоса . EET Corporation и Williams Engineering Services Company Inc.

    Google Scholar

    Вонг К.С., Гох П.С. и Исмаил А.Ф. (2016). Тонкопленочный нанокомпозит: селективная мембрана следующего поколения для удаления CO2. Дж. Матер. хим. А. 4, 15726–15748. doi:10.1039/c6ta05145f

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ву Х., Танг Б. и Ву П. (2010). Тонкопленочная нанокомпозитная мембрана из МУНТ/полиэфира: подход к преодолению эффекта компромисса между проницаемостью и селективностью. J. Phys. хим. С 114, 16395–16400. doi:10.1021/jp107280m ​​

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ву, Х., Танг Б. и Ву П. (2013a). Оптимизация, характеристика и испытание нанофильтрационных свойств тонкопленочной нанокомпозитной мембраны MWNT/полиэфир. Дж. Мембр. науч. 428, 425–433. doi:10.1016/j.memsci.2012.10.042

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Ву Х., Танг Б. и Ву П. (2013b). Оптимизация полиамидной тонкопленочной композитной мембраны, ковалентно связанной с модифицированными наночастицами мезопористого кремнезема. Дж. Мембр. науч. 428, 341–348. doi:10.1016/j.memsci.2012.10.053

    Полнотекстовая перекрестная ссылка | Google Scholar

    Ян З., Сун П.-Ф., Ли Х., Ган Б., Ван Л., Сонг Х. и др. (2020). Критический обзор тонкопленочных нанокомпозитных мембран с межслойной структурой: механизмы, последние разработки и применение в окружающей среде. Окружающая среда. науч. Технол. 54, 15563–15583. doi:10.1021/acs.est.0c05377

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Инь Дж., Ким Э.-С., Ян Дж. и Дэн Б.(2012). Изготовление новой тонкопленочной нанокомпозитной (TFN) мембраны, содержащей наночастицы кремнезема MCM-41 (NPs), для очистки воды. Дж. Мембр. науч. 423-424, 238-246. doi:10.1016/j.memsci.2012.08.020

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    You, H., Li, X., Yang, Y., Wang, B., Li, Z., Wang, X., et al. (2013). Высокопоточные тонкопленочные нанокомпозитные ультрафильтрационные мембраны низкого давления на основе нановолокнистых подложек. Раздельный. Очист. Техн. 108, 143–151.doi:10.1016/j.seppur.2013.02.014

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    You, H., Zhang, X., Zhu, D., Yang, C., Chammingkwan, P., and Taniike, T. (2021). Преимущества полидофаминового покрытия в конструкции тонкопленочных нанокомпозитных (TFN) мембран, наполненных ZIF-8, для опреснения. Коллоидный прибой. A: Физико-химическая инженер. Aspects 629, 127492. doi:10.1016/j.colsurfa.2021.127492

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Yu, C.C., Yu, H.W., Chu, Y.X., Руан, Х.М., и Шен, Дж. Н. (2013). Подготовка тонкопленочной нанокомпозитной мембраны, содержащей модифицированные ПММА МУНТ, для нанофильтрации. Кемь 562-565, 882-886. doi:10.4028/www.scientific.net/kem.562-565.882

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Заргар М., Хартанто Ю., Джин Б. и Дай С. (2017). Понимание включения функционализированных наночастиц кремнезема в тонкопленочные композитные мембраны: взаимодействие и характеристики опреснения. Дж. Мембр. науч. 521, 53–64.doi:10.1016/j.memsci.2016.08.069

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Чжан Л., Ши Г.-З., Цю С., Ченг Л.-Х. и Чен Х.-Л. (2011). Получение высокопоточных тонкопленочных нанокомпозитных мембран обратного осмоса путем включения функционализированных многослойных углеродных нанотрубок. Очистка воды для опреснения. 34, 19–24. doi:10.5004/dwt.2011.2801

    CrossRef Полный текст | Google Scholar

    Чжао Д. Л., Джапип С., Чжан Ю., Вебер М., Малецко К.и Чанг Т.-С. (2020). Новые тонкопленочные нанокомпозитные (TFN) мембраны для обратного осмоса: обзор. Вода Res. 173, 115557. doi:10.1016/j.watres.2020.115557

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Чжао Х., Цю С., Ву Л., Чжан Л., Чен Х. и Гао К. (2014). Улучшение характеристик полиамидной мембраны обратного осмоса путем включения модифицированных многослойных углеродных нанотрубок. Дж. Мембр. науч. 450, 249–256. дои: 10.1016 / j.memsci.2013.09.014

    CrossRef Full Text | Google Scholar

    Чжао, Р. (2013). Теория и работа систем емкостной деионизации . Вайнхайм: Wiley-VCH Verlag GmbH & C. KGaA.

    Google Scholar

    Zhao, Y., Qiu, C., Li, X., Vararattanavech, A., Shen, W., Torres, J., et al. (2012). Синтез прочных и высокоэффективных биомиметических мембран на основе аквапоринов путем подготовки мембраны к межфазной полимеризации и определения характеристик обратного осмоса. Дж. Мембр. науч. 423-424, 422-428. doi:10.1016/j.memsci.2012.08.039

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Zhou, Y., Yu, S., Gao, C., and Feng, X. (2009). Модификация поверхности тонкопленочных композитных полиамидных мембран путем электростатического самоосаждения поликатионов для повышения сопротивления загрязнению. Раздельный. Очист. Техн. 66, 287–294. doi:10.1016/j.seppur.2008.12.021

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Zhu, X., Bai, R., Wee, K.-Х., Лю, К., и Тан, С.-Л. (2010). Мембранные поверхности, иммобилизованные ионным или восстановленным серебром, и их характеристики против биологического обрастания. Дж. Мембр. науч. 363, 278–286. doi:10.1016/j.memsci.2010.07.041

    Полный текст CrossRef | Google Scholar

    Зодроу К., Брюнет Л., Махендра С., Ли Д., Чжан А., Ли К. и др. (2009). Полисульфоновые ультрафильтрационные мембраны, пропитанные наночастицами серебра, демонстрируют повышенную устойчивость к биообрастанию и удалению вирусов. Вода Res. 43, 715–723. doi:10.1016/j.watres.2008.11.014

    PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar

    Поддерживающие пленки из нитрида кремния и апертурные рамки для SEM, диски для SEM, AFM

    Области применения:
    • Клеточная биология: прикрепленные клетки можно выращивать в окружающей среде на подложке и затем анализировать
    • Анализ коллоидов, аэрозолей, наночастиц
    • Самосборные монослои
    • Исследование полимеров
    • Исследование тонкой пленки (непосредственно нанесенной на поддерживающую пленку из нитрида кремния)
    • Материаловедение
    • Свойства наноструктур для полупроводниковых приборов
    • Полупроводник: характеристика тонких пленок
    • Разработка катализатора


    б

    с

    (а) (б) Односрезовая электронная томограмма одиночного синапса в (а), где ясно различимы синаптические пузырьки и микротрубочки.(с) Трехмерная модель томографических данных в (б), созданная использование набора программ IMOD. Проф. М. Стоуэлл и др. др., MCDB, CU-Боулдер, Колорадо.

    Определяющие параметры для поддерживающих пленок PELCO

    ® из нитрида кремния:
    • Толщина пленки: Эластичная, сверхнизкая нагрузка 8, 15, 35 или 50 нм обеспечивает минимальное поглощение для обеспечения четкого изображения; надежный, с низким напряжением 100 нм и 200 нм для лучшей обработки и использования на нескольких платформах;
    • Размеры окна: 0.25 x 0,25 мм, 0,5 x 0,5 мм, 0,75 x 0,75 мм, 1,0 x 1,0 мм, 0,5 x 1,5 мм и версии с несколькими окнами с 9 окнами 0,1 х 0,1 мм в массиве 3 х 3 или 2 окна 0,1 х 1,5 мм. Окна большего размера обеспечивают большую площадь обзора и, например, позволяют использовать более высокие углы наклона. требуется для работы с томографами. Версии с несколькими окнами позволяют размещать несколько образцов на отдельных окнах;
    • Размер окна/апертуры для ультратонкой пленки толщиной 8 нм: Размер окна равен 0.5 x 0,5 мм с 25 отверстиями 60 x 60 мкм на опорной сетке из нитрида кремния 200 нм. Ширина прутка 35 мкм, кромка 30 мкм (см. сведения о производстве).
    • Размер окна/апертуры для эластичной пленки 35 нм: Размер окна 0,5 x 0,5 мм с 25 отверстиями 70 x 70 мкм на опорной сетке 200 нм. Ширина стержня 25 мкм, кромка 25 мкм (см. сведения о производстве).
    • Толщина рамы: Стандартная силиконовая опорная структура 200 мкм. Это позволяет устанавливать его во все стандартные держатели ТЕМ и обеспечивает прочную опорную раму.50 мкм также доступны для специальных держателей ТЕМ.
    • Шероховатость поверхности: Среднеквадратичное значение (Rq) составляет 0,65 +/- 0,06 нм, что дает среднюю шероховатость (Ra) 0,45 +/- 0,02 нм;
    • Диаметр рамы: Стандартный диск EM диаметром 3 мм, полностью совместимый с держателями TEM и с Кромки EasyGrip™ для лучшей управляемости;
    • Упаковка: Поддерживающие пленки PELCO ® из нитрида кремния упаковываются в условиях чистой комнаты.
    • Все наши продукты имеют ориентацию <100> по отношению к поверхности.

    MSDS (367 КБ PDF)

    Сделано в США

    Номер продукта Описание Блок Цена Заказ / Предложение
    Толщина мембраны 8 нм / 25 отверстий / толщина рамы 200 мкм
    21510-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 8 нм, 60×60 мкм Отверстия (25) на 0.5 х 0,5 мм окно уп/10 $ 385,00
    Толщина мембраны 15 нм / толщина каркаса 200 мкм
    21560-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 15 нм с окошком 0,25 x 0,25 мм уп/10 250,00
    21568-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 15 нм, по 2 штуки 0.1 х 1,5 мм окна уп/10 250,00
    21569-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 15 нм с 9 окнами размером 0,1 x 0,1 мм каждое уп/10 250,00
    Толщина мембраны 35 нм / 25 апертур / толщина рамы 200 мкм
    21515-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 35 нм, апертура 70×70 мкм (25) на 0.5 х 0,5 мм окно уп/10 198,00
    Толщина мембраны 50 нм / толщина каркаса 200 мкм
    21505-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окном 0,25 x 0,25 мм уп/10 168,00
    21505-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с 0.Окно 25 х 0,25 мм уп/100 1575.00
    21500-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм уп/10 168,00
    21500-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм уп/100 1575.00
    21501-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окном 0,75 x 0,75 мм уп/10 168,00
    21501-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окном 0,75 x 0,75 мм уп/100 1590.00
    21502-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с 1.0 х 1,0 мм окно уп/10 168,00
    21502-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 1,0 x 1,0 мм уп/100 1590.00
    21504-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,5 x 1,5 мм уп/10 168.00
    21504-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,5 x 1,5 мм уп/100 1590.00
    21508-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с двумя окнами размером 0,1 x 1,5 мм каждое уп/10 168,00
    21509-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм, по 9 штук 0.1 х 0,1 мм окна уп/10 168,00
    Толщина мембраны 100 нм / толщина каркаса 200 мкм
    21516-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с окном 0,25 x 0,25 мм уп/10 117,00
    21517-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с 0.1 х 1,5 мм (2) окна уп/10 117,00
    21519-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с окнами 0,1 x 0,1 мм (9) уп/10 117,00
    21513-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с окном 1,0 x 1,0 уп/10 133.00
    21511-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм уп/10 117,00
    21512-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с окном 0,75 x 0,75 мм уп/10 133,00
    21514-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с 1.5 х 0,5 мм окно уп/10 133,00
    Толщина мембраны 200 нм / толщина каркаса 200 мкм
    21525-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окном 0,25 x 0,25 мм уп/10 135,00
    21525-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с 0.Окно 25 х 0,25 мм уп/100 1200.00
    21520-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм уп/10 135,00
    21520-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм уп/100 1200.00
    21521-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окном 0,75 x 0,75 мм уп/10 135,00
    21521-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окном 0,75 x 0,75 мм уп/100 1200.00
    21522-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с 1.0 х 1,0 мм окно уп/10 135,00
    21522-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окошком 1,0 x 1,0 мм уп/100 1250,00
    21524-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окошком 0,5 x 1,5 мм уп/10 135.00
    21524-100 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с окошком 0,5 x 1,5 мм уп/100 1275,00
    21528-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с двумя окнами размером 0,1 x 1,5 мм каждое уп/10 125,00
    21529-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм, по 9 шт. 0.1 х 0,1 мм окна уп/10 125,00
    Толщина мембраны 50 нм / толщина каркаса 50 мкм
    21570-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм на толщине рамы 50 мкм с окном 0,25 x 0,25 мм уп/10 285,00
    21578-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм на толщине каркаса 50 мкм, по 2 шт.1 х 1,5 мм окна уп/10 285,00
    21579-10 Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм на толщине рамы 50 мкм с 9 окнами размером 0,1 x 0,1 мм каждое уп/10 285,00

    Ассортимент нитрида кремния

    с различной толщиной мембраны и размерами

    Ассортиментный набор нитрида кремния — это идеальный способ определить, какая толщина мембраны или размер нитрида кремния являются оптимальным продуктом для вашего применения.Ассортиментный пакет был обновлен, чтобы включить последние дополнения к линейке продуктов из нитрида кремния, и теперь включает следующие толщины и размеры окон на силиконовых рамах толщиной 200 мкм:

    .
    Позиция
    В сетке
    Блок Мембранного типа

    А1

    1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 15 нм с 0.25 x 0,25 мм Окошко

    А2 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 15 нм с девятью окнами 0,1 x 0,1 мм

    А3 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 35 нм с 0.Окно 5 x 0,5 мм / 25 отверстий

    А4 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,25 x 0,25 мм

    А5 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с Nine 0.1 x 0,1 мм окна

    В1 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с окошком 0,5 x 0,5 мм

    В2 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 50 нм с 0.75 x 0,75 мм Окно

    В3 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 100 нм с двумя окнами 0,1 x 1,5 мм

    В4 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния, 200 нм с 0.5 x 0,5 мм Окошко

    В5 1 шт.

    Поддерживающая пленка из нитрида кремния с отверстиями, 200 нм, отверстия 2,5 мкм, окно 0,5 x 0,5 мм

    Сделано в США

    Номер продукта Описание Блок Цена Заказ / Предложение
    21597-10 Набор из нитрида кремния (10 различных мембран) шт. $ 195.00

    PELCO

    ® Гидрофильные и гидрофобные мембранные поверхности из нитрида кремния Толщина мембраны 15 нм, 50 нм и 200 нм
    Мембраны из нитрида кремния

    были модифицированы с использованием технологии атомно-слоевого осаждения (ALD) для изменения свойств их поверхности. В зависимости от используемого процесса были созданы как гидрофильные, так и гидрофобные субстраты со следующими преимуществами:

    • Выбор между низкой и высокой поверхностной энергией
    • Гладкие и конформные основания
    • Повышенная смачиваемость и биосовместимость (гидрофильный)
    • Нет необходимости в плазменной обработке поверхности перед ростом клеток
    • Гидрофобное покрытие предлагает новую платформу для осаждения и роста наноматериалов

    Гидрофобные поверхности улучшают подготовку проб для растворенных или взвешенных материалов в органических растворителях.Наночастицы в органических растворителях (например, углеродные нанотрубки) легко растворяются. диспергировать на поверхности мембраны из нитрида кремния.

    Гидрофильные поверхности улучшают смачивание и диспергирование водных растворов. Это позволяет избежать частиц эффекты агрегации обычно наблюдаются на менее гидрофильных поверхностях. Особенно полезно в воде на основе золей и приложений науки о жизни.

    Оба покрытия доступны для 50 и 200 нм PELCO ® Мембраны из нитрида кремния с окном 0,5 x 0,5 мм и мембрана из нитрида кремния 15 нм с 9 окнами 0,1 x 0,1 мм каждое на кремниевой раме 200 мкм диаметром 3 мм, совместимые со всеми стандартными держателями сетки TEM. Обе стороны мембраны и рамы имеют покрытие. Мы советуем обращаться с дисками, взявшись за край.

    Технические характеристики:

    • Гидрофильный : 2.Гидроксилированный оксид алюминия, осажденный атомарным слоем толщиной 5 нм, на мембране из нитрида кремния со сверхнизким напряжением толщиной 15, 50 и 200 нм
    • Гидрофобный : оксид алюминия и фторметилсилан с атомарным напылением толщиной 2,5 нм на сверхнизкопрочной мембране из нитрида кремния 15, 50 и 200 нм
    • Поверхностная энергия :
    Поверхность Поверхностная энергия (мДж/м 2 ) Стандартное отклонение
    Мембрана из нитрида кремния 46.1 4,3
    Гидрофильное покрытие 76,1 2,2
    Гидрофобное покрытие 24,6 4,4
    мдж = миллиджоули
    Поверхность Шероховатость поверхности (нм) Стандартное отклонение
    Мембрана из нитрида кремния Rq=0.65
    Ра=0,45
    0,06
    0,02
    Гидрофильное покрытие Rq=0,57
    Ра=0,40
    0,04
    0,03
    Гидрофобное покрытие Rq=0,66
    Ра=0,40
    0,03
    0,05
    Rq= Шероховатость поверхности; Ra= Средняя шероховатость
    • Толщина пленки : Эластичная, с низким напряжением 15, 50 и 200 нм, обеспечивающая минимальное поглощение для обеспечения четкого изображения
    • Размеры окна : Массив из 9 шт.0,1 х 0,1 мм и 0,5 х 0,5 мм
    • Толщина рамы : Стандартная силиконовая опорная структура 200 мкм.
    • Диаметр рамы : Стандартный диск EM диаметром 3 мм, полностью совместимый со стандартными держателями TEM (без сломанных краев)
    • EasyGrip™ Края для удобства работы с пинцетом
    • Упаковка : Поддерживающие пленки PELCO ® из нитрида кремния упаковываются в условиях чистой комнаты.Каждая коробка содержит 10 поддерживающих пленок.

    MSDS 21550-10 (160 КБ PDF)
    MSDS 21552-10 (165 КБ PDF)

    Сделано в США

    Номер продукта Описание Блок Цена Заказ / Предложение
    21553-10 PELCO ® Гидрофильная мембрана из нитрида кремния 15 нм, 9 шт.Окна 0,1×0,1 мм уп/10 $ 335,00
    21550-10 PELCO ® Гидрофильная мембрана из нитрида кремния 50 нм, окно 0,5 x 0,5 мм уп/10 235,00
    21551-10 PELCO ® Гидрофильная мембрана из нитрида кремния 200 нм, 0.5 х 0,5 мм окно уп/10 205,00
    21593-10 PELCO ® Гидрофобная мембрана из нитрида кремния 15 нм, 9 шт. Окна 0,1 х 0,1 мм уп/10 335,00
    21552-10 PELCO ® Гидрофобная мембрана из нитрида кремния 50 нм, 0.5 х 0,5 мм окно уп/10 235,00
    21591-10 PELCO ® Гидрофобная мембрана из нитрида кремния 200 нм, окно 0,5 x 0,5 мм уп/10 205,00

    Тонкопленочная мембрана | Технология и технические данные | Осаждение тонких пленок, Фотолитография, Услуги травления | Электроника/МЭМС

    Технология, позволяющая изготавливать тонкопленочные мембраны даже из материалов, из которых обычно сложно формировать мембраны.

    Мы разработали технологию изготовления мембран на полимерной основе и сделали возможным резкое увеличение количества выбираемых тонких пленок. Мы поддерживаем разработку и прототипирование новых подложек и мембранных материалов.

    Особенности

    • Основной материал, образующий мембрану, представляет собой полимер (COP, полиимид, поставляемые полимеры также доступны)
    • Мембранные материалы можно выбрать из материалов, которые можно напылять (Перечень материалов для распыления)
    • Базовый размер · Рисунок мембраны выбирается произвольно

    Пример обработки мембраны

    Формирование мембраны внутри сотовой конструкции для пленки COP (мембрана с нижней частью Au)

    Трехмерная алюминиевая мембрана (отдельно стоящая конструкция из алюминиевой мембраны толщиной всего 1 мкм)

    Мембрана термопары

    Мембрана термопары (тонкопленочная термопара типа K): можно увеличить скорость отклика, сформировав мембрану на кончике измерительной части температуры при уменьшении теплоемкости.

    Нанопоры для дополнительной обработки тонкопленочной мембраны

    Для таких клиентов

    • В разработке материалов, в случае, если требуются различные типы мембран (доступны однослойные и многослойные)
    • При разработке функциональных пленок, если требуется расширение использования и ценности пленки
    • Хотите использовать его для сенсорной части полимера MEMS
    • Хотите поместить образцы на ультратонкие мембраны для биооценки
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.