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将废物塑料转变为过滤膜

时间:2021-09-02 12:52:02 来源:

Bruno Pulido测试了团队的合成膜的效率。

在一个似乎在塑料瓶中溺水的世界里,将这种废物回收成有用的材料将有助于降低其环境影响。Kaust研究人员现在发明了一种方法可以将塑料瓶转变为多孔膜,可用作化学工业中的分子过滤器。

大约40%的化学工业的能量中使用的是分离和纯化热密集方法中的化学品,例如蒸馏和结晶。使用多孔膜将来自液体的分子分离可以显着降低能量消耗。但大多数常规膜不足以承受工业中使用的溶剂的稳健,并且替代陶瓷膜往往非常昂贵。

Kaust团队转向再循环聚(乙二醇酯)(PET)。“PET是机械和化学稳健的,使其有用,可用于需要与酸或漂白剂进行灭菌或清洁的过滤和纯化过程,”Bruno Pulido,Ph.D。学生。2016年,全球宠物生产达到5000万吨,占塑料总产量的9%约为9%。大约30%的宠物用于食品工业,包括单用塑料瓶。PET通常是“循环”的低价产品,如服装织物,因此将其转化为高价值过滤膜可以提供强烈的经济动力,以改善回收率。

聚合物合成膜的制备。

为了创造膜,研究溶解了宠物,然后使用不同的溶剂再次制作PET固体,这次呈膜的形状而不是瓶子。

该团队测试了各种不同的加工条件和溶剂,并使用称为聚(乙二醇)(PEG)的添加剂,以帮助在PET膜内形成孔。改变PEG分子的浓度和尺寸有助于控制膜内的孔的数量和尺寸,从而微调其过滤性质。

(左右)Ola Habboud,Suzana Nunes和Bruno Pulido讨论了他们的宠物膜的潜力,用于应用于工业。

优化该过程后,该团队测量了流过膜的液体的容易,以及它们分离不同尺寸的分子。最佳膜具有孔径,范围为35至100纳米,毛孔覆盖高达膜面积的10%;它们也在100摄氏度下表现良好。

宠物瓶(左)和过滤膜(右)的电子显微镜图像。

Purido表示,膜可以用作对其他过滤材料的薄层的载体,例如在反渗透膜中发现的那些。“我们还在致力于宠物中空纤维的开发,一种膜,具有扁平膜的额外优点,”他补充道。

参考:通过Bruno A. Habboub,Ola S. Habboub,桑德拉··阿里斯坦·瓦尔,Gyorgy Szekely和Suzana P.Nuanes,2019年7月22日,ACS应用聚合物材料.DO:
10.1021 / ACSAPM.9b00493


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