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新型膜材料可通过日光照射自清洁生物污染物

膜技术广泛用于各种水处理过程中,例如淡化水,污水处理和高级水处理,以生产干净的自来水。膜过滤技术是一种可以显着改善水质的方法,并已被建议作为一种可以从根本上防止自来水中幼虫的替代方法,这种方法最近在韩国已成为一个普遍问题。
然而,由于细菌粘附在膜表面上的积累和微生物细胞的生长,当前的膜技术遭受性能的快速降低,从而导致高的维护成本。
韩国科学技术研究院(KIST)报告说,由水循环研究中心的Jeehye Byun博士和Seok Won Hong博士领导的研究小组开发了一种膜材料,该膜材料可通过日光照射自清洁生物污染物(应用催化B:环境,“通过接枝共轭聚电解质的亲水性光催化膜,用于可见光驱动的生物污染控制”)。
亲水性光催化膜在可见光下显示出优异的抗微生物活性,并且抗生物结垢特性使膜可以在重复循环中完全恢复通量。(图片:韩国科学技术学院)
根据该团队,新开发的膜材料有望大大降低膜管理成本,因为该膜在阳光照射10分钟后即可重复使用。
水处理膜需要定期清洁,因为水过滤后污染物会积聚在膜表面。目前,用过的膜每周至少要用刺激性化学物质清洗六个小时以上,这导致相当高的运行成本并由于化学物质而损坏膜。
为了解决这些问题,KIST的研究人员将可见光响应性光催化剂牢固地结合到水处理膜表面。这种表面改性的光催化膜可以在可见光照射下完全分解积聚在表面上的污染物,从而易于清洁膜。
特别地,它通过在不到一个小时的光处理下除去99.9%的细菌(例如大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌)以及病毒(例如MS2噬菌体)而积聚在膜表面上,从而表现出出色的性能。
根据研究小组的观点,开发的膜不仅可以处理微生物细胞,而且可以处理有机污染物,例如染料溶液和重金属。此外,它显示出即使在重复测试10次以上后仍能保持性能的优点。
KIST的Jeehye Byun博士说:“我们的研究表明,结合使用光催化技术和水处理膜技术可以提高水处理工艺的效率。” “基于这些研究结果,我们将努力开发可引领水处理膜市场的下一代膜。”
 
来源:贤集网


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