A membrán problémamentesen elválasztja az olajat és a vizet - tudományos megközelítés
A kutatók létrehozták a "hygro-responsive membrane" nevű anyagot, amely olcsó és energiahatékony módszerként szolgálhat az olajkiömlés tisztítására.
Olaj és a víz általában nem elegyednek egymással, de a kialakulása víz-olaj emulzió gyakorlatilag lehetetlen, hogy teljesen különálló, és gyakran, olajszennyezés miatti balesetek tartályhajók és az olaj az emulzió nagy veszélyt a környezetre.
Mindazonáltal, a kombináció a hidrofil polimer szilikon-tartalmú anyag maslootalkivayuschim hagyjuk kutatók hogy hozzon létre egy új generációs membránok elválasztására alkalmas nagy mennyiségű víz-olaj (vagy olaj-víz) bármilyen összetételű hagyományos szűréssel a gravitáció hatására. Az anyagot létrehozó kutatók, az úgynevezett "higro-érzékeny membrán", olcsó és energiatakarékos módszernek bizonyulhatnak az olajfoltok tisztításához.
A membrán új anyaga segít a víz és a növényi olaj keverékének elválasztásában, valamint olajjal.
A hagyományos módszerek membrán elválasztási víz-olajban emulziók igényelnek magas energiaköltségek - hatékony szétválasztása az olaj-víz keverék szükséges szivattyú ez membránon át egy szivattyú. Ezenkívül az ilyen membránokat idővel megmérgezik egy viszkózus anyaggal, például olajjal, és elveszítik hatékonyságukat. Egy másik hátránya a meglévő membránok, hogy ezek nem univerzális - általában emulziók eltérő az arány a víz és olaj típusú emulgeálószer és - felületaktív membrán igényel egy jól meghatározott típusú.
Dolgozó kutatók felügyelete alatt a szakember a anyagok kémia Anish Tutedzha (Anish Tuteja) a University of Michigan először kifejlesztett egy membrán mentesek a fent leírt hátrányoktól. Membránokat kaptunk merítve a szövet poliészter szálak vagy finom rács rozsdamentes acélból keverékében hidrofil térhálós polietilén-glikol-diakrilát oligomer ftordetsilsilseskvioksana és oleofób.
A fluortartalmú szilceszkvioxán molekula egy Si8O12 királykázzal, minden egyes szilícium atomjával, amelyhez a fluorodeecilcsoport kötődik. A fluor tartalmú fragmensek és az anyag mikrokristályos tulajdonságainak kombinációja arra a tényre vezet, hogy a felületi feszültség energiája a legalacsonyabb.
Való érintkezés hatására az olaj-víz keverék valamely membránon, kezdetben nem történik semmi, de néhány másodperc után mikrokristályos silsesquioxane részek a membrán felületén újrakonfigurálható nemkristályos képező sima felületet, amely lehetővé teszi, hogy a polimer a hidrogénkötések vízzel. Ez a reverzibilis változás felületi morfológia lehetővé teszi a víz teljesen nedves a felület, és áthalad a membránon, míg a nem-poláris folyadék megmarad.
A kutatók már el tudja választani a különböző típusú elegyek és a víz-olaj emulziók igazolja, hogy az új anyag biztosítja a folyamatos, a keverék szétválasztása streaming módban 100 órán át anélkül, hogy megzavarnánk a teljesítményt a membrán vagy lassítási folyamat. Ezenkívül olyan rendszert fejlesztettek ki, amely a membrános nedvesedés folyamatát elektromos mező segítségével felügyeli.