Web of Science (SCI) baru-baru ini menambah 5 artikel berkaitan rawatan air membran seramik.
1. Mengubah Sisa kepada Penapis Air: Mini-Ulasan Membran Seramik daripada Bahan Kitar Semula
Jurnal: Pembaziran
Krisis air global terus bertambah buruk, dan sisa perindustrian dan perbandaran terus terkumpul secara tidak mampan, dengan segera memerlukan penyelesaian inovatif yang mematuhi konsep ekonomi bulat. Kajian ini meneroka potensi transformasi sisa-membran seramik berasaskan-menggunakannya sebagai strategi penulenan air yang mampan untuk menangani secara serentak dua cabaran penggunaan sumber sisa dan kekurangan air bersih. Membran seramik tradisional disediakan daripada bahan bukan organik-ketulenan tinggi dan terkenal dengan rintangan kakisan kimia yang sangat baik, kestabilan haba dan ketahanannya. Penyelidikan terkini menunjukkan bahawa produk sampingan industri seperti lumpur merah, abu terbang, sanga relau letupan, gangue arang batu, dan sisa penggelek tanur semuanya boleh diubah dengan berkesan menjadi bahan penapis yang menggabungkan kos rendah dan prestasi tinggi. Artikel ini menyemak secara sistematik proses penyediaan, sifat bahan dan penunjuk prestasi sisa-membran seramik, menunjukkan kebolehlaksanaan pendekatan ini: mengubah sisa industri kepada bahan penapis berfungsi bukan sahaja dapat mengurangkan pencemaran alam sekitar tetapi juga memberikan sokongan padu untuk keselamatan air global dan pembangunan mampan.
2. Kebolehbasahan permukaan-didorong dan foto-pemangkin sendiri-membersihkan membran seramik TiO₂/Al₂O₃ untuk pemulihan air sisa berminyak
Jurnal: PERMUKAAN DAN ANTARA MUKA
Kekotoran membran dan pereputan fluks semasa-penapisan jangka panjang ialah cabaran teras yang dihadapi oleh teknologi pengasingan emulsi air-minyak-membran. Kajian ini menyediakan membran seramik pelbagai fungsi dengan kebolehtelapan hidrofilik, oleophobicity dan sifat pembersihan diri-fotokatalitik untuk mengurangkan masalah ini. Membran ini disediakan dengan titisan-menyalut salutan nano-titanium dioksida (TiO₂) pada substrat alumina (Al₂O₃) berliang diikuti dengan pengkalsinan. Analisis struktur, morfologi dan komposisi menggunakan X-pembelauan sinar (XRD), pengimbasan mikroskop elektron (SEM), tenaga-spektroskopi sinar X-penyebaran (EDX) dan pemetaan unsur mengesahkan pembentukan lapisan nipis TiO₂ yang seragam dan padat pada permukaan sekatan Al₂O₃ tanpa struktur sekatan penghabluran atau penghabluran.
Pencirian kebolehbasahan permukaan membran Al₂O₃ bersalut nano-TiO₂ mendedahkan sifat superhidrofilik dan superoleofilik dalam udara, sambil mempamerkan sifat superoleophobic di bawah air. Tingkah laku pembasahan yang unik ini berpunca daripada tenaga permukaan tinggi TiO₂ itu sendiri dan kesan sinergistik struktur kekasaran nano/mikron hierarki pada permukaan membran.
Ujian prestasi bagi-pemisahan emulsi air minyak di bawah sistem penapisan-alir silang menunjukkan bahawa fluks resapan membran meningkat lebih kurang secara linear dengan peningkatan tekanan operasi, dan kecekapan pemisahan kekal stabil melebihi 99% dalam julat tekanan 0.5–2 bar. Ujian kestabilan-jangka panjang selepas 840 minit operasi berterusan menunjukkan bahawa, dipengaruhi oleh pencemaran organik (minyak), fluks resapan berkurangan kepada kira-kira 70% daripada nilai awalnya, tetapi kecekapan pengasingan tidak turun naik dengan ketara. Lebih penting lagi, memanfaatkan sifat pembersihan sendiri{10}}fotokatalitik intrinsik TiO₂, hanya 45 minit penyinaran UV diperlukan untuk merendahkan bahan pencemar organik terkumpul secara berkesan pada permukaan membran, memulihkan fluks kepada kira-kira 90% daripada nilai asalnya.
3. Penambakan air cucian menggunakan membran seramik lestari daripada habuk marmar sisa: Prestasi, analisis fouling
Jurnal: Penyelidikan Alam Sekitar
Perbandaran yang dipercepatkan dan pembangunan pesat ekonomi sedang pesat membangun telah menyebabkan-eksploitasi sumber air yang berlebihan. Walaupun pertanian dan industri menyumbang lebih 60% daripada jumlah penggunaan air, penggunaan air kediaman juga merupakan sumber air buangan yang penting-hampir 50%–80% air sisa yang dilepaskan berasal daripada aktiviti isi rumah. Pertumbuhan penduduk yang berterusan dan pembandaran secara langsung meningkatkan permintaan dobi, menghasilkan sejumlah besar air sisa dobi.
Kajian ini menggunakan membran seramik mampan yang disediakan daripada habuk marmar sisa untuk merawat air sisa cucian, digabungkan dengan sistem penapisan-mati didorong-graviti, menghasilkan kos keseluruhan proses yang rendah. Prestasi membran dinilai berdasarkan dua dimensi: penyingkiran bahan pencemar dan keupayaan antikotoran. Di bawah-operasi tekanan rendah pada hanya 0.05 bar, membran mencapai kadar penyingkiran sebanyak 88% untuk Permintaan Oksigen Kimia (COD), 98% untuk Mikroplastik (MP) dan 99% untuk kekeruhan. Kepekatan COD dan MP air mentah ialah 1265 mg/L dan 2.88 × 10⁶ zarah/L, masing-masing; selepas rawatan, COD menurun kepada 145 mg/L, memenuhi piawaian penerimaan untuk kegunaan bukan{14}}boleh diminum. Pada masa yang sama, membran mempamerkan prestasi antifouling yang sangat baik, dengan kadar pemulihan fluks (FRR) sebanyak 81%.
Analisis mekanisme fouling menunjukkan bahawa fouling membran didominasi oleh kesan gabungan penyumbatan liang lengkap dan penapisan kek. Membran ini menggabungkan kecekapan penyingkiran bahan pencemar yang tinggi dengan sifat antikotoran yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk merawat air sisa dobi, dengan air yang dihasilkan boleh diguna semula secara terus dalam aplikasi bukan{1}}boleh diminum.
4. UV-C LED Pembasmian Kuman Antibiotik-Tahan Escherichia coli dalam Air: Penyepaduan dengan Penapisan Membran Seramik
Jurnal: PROSES
Penyebaran rintangan antibiotik telah menjadi masalah global yang mengancam kesihatan awam dan keselamatan ekosistem. Membangunkan teknologi pembasmian kuman baru merupakan hala tuju penting untuk menangani cabaran ini. Kajian ini menggunakan diod pemancar cahaya ultraviolet dalam-(LED UV-C) untuk mengesahkan penyahaktifan Escherichia coli yang tahan-antibiotik yang diasingkan daripada-persekitaran akuatik dunia sebenar (termasuk air laut, air permukaan dan air tebus guna perbandaran yang dirawat).
Percubaan memilih dua panjang gelombang UV-C tipikal, 255 nm dan 265 nm, dan menggunakan dos penyinaran UV 1–7 mJ/cm² kepada larutan penimbal fosfat yang diinokulasi dengan kultur bakteria campuran 10 strain E. coli. Keputusan menunjukkan bahawa pada dos penyinaran 2 mJ/cm², kedua-dua panjang gelombang mencapai kira-kira lima urutan magnitud ketidakaktifan logaritma bakteria. Pemerhatian mikroskop elektron imbasan (SEM) tidak mendedahkan perubahan ketara dalam morfologi bakteria selepas penyinaran UV, tetapi pengesanan kuantitatif pembentukan dimer pirimidin telah diperhatikan-kira-kira 40 ng/mL dimer siklobutanepirimidin dihasilkan pada kedua-dua panjang gelombang pada dos 2 mJ/cm², mengesahkan bahawa mekanisme inaktif DNA adalah utama.
Kajian itu juga menguji prestasi rawatan air membran kepingan rata seramik silikon karbida: kadar penolakan purata untuk kedua-dua jumlah koliform dan E. coli mencapai 99.9%. Ditambah dengan teknologi LED UV-C dan teknologi membran seramik, pembasmian kuman mendalam bagi pekat membran boleh dicapai, dengan kadar penyahaktifan 99.985% atau lebih tinggi, menunjukkan sepenuhnya potensi aplikasi gabungan teknologi ini dalam bidang pembasmian kuman air yang cekap. Imej
5. Keberkesanan nano-membran seramik halloysit dalam mengeluarkan plumbum daripada air tercemar.
Jurnal: Sains dan Teknologi Air
Kajian ini menyediakan membran nanokomposit seramik yang didopkan dengan nanotube halloysite (HNTs) dan nanopartikel mangan tetroksida (Mn₃O₄) dan menilai secara sistematik prestasi penyingkiran plumbumnya dalam air. Enam jenis membran nanokomposit seramik telah disediakan dengan melaraskan kandungan HNT (75, 80, 85 wt.%) dan suhu pensinteran (900, 1000 darjah ), sambil mengekalkan penambahan klinker (8 wt.%) dan pemalar doping Mn₃O₄.
Keputusan ujian fluks air menunjukkan bahawa membran H85-900 (mengandungi 85% HNT, disinter pada 900 darjah ) mempunyai kebolehtelapan terbaik, dengan fluks 390 L/(m²·h) pada tekanan 5 bar. Dalam ujian larutan akueus yang mengandungi plumbum yang disintesis, membran H80-1000 (mengandungi 80% HNT, disinter pada 1000 darjah ) menunjukkan kadar penyingkiran plumbum tertinggi, mencapai 99.84%. Dalam ujian spiking air bawah tanah yang sebenar, membran ini mengekalkan kecekapan penyingkiran yang tinggi sebanyak 99.16%.
Kajian ini mensintesis nanozarah Mn₃O₄ menggunakan kaedah ko-pemendakan dan melakukan pencirian berbilang-dimensi: Mengimbas mikroskop elektron (SEM) menunjukkan penghabluran zarah seragam dengan saiz 30–40 nm; X-spektroskopi pendarfluor sinar-X (XRF) mengesahkan ketulenan Mn₃O₄ sebanyak 95.2%; Pembelauan sinar-X (XRD) menunjukkan sistem hablur tetragon; dan spektroskopi UV-Vis menunjukkan puncak serapan ciri pada 220 nm (O²⁻-Mn²⁺/Mn³⁺ pemindahan cas) dan 350 nm (d-d peralihan medan kristal). Keputusan ini menunjukkan bahawa membran seramik menggunakan halloysite sumber tempatan mempunyai potensi aplikasi yang baik dalam bidang pemulihan logam berat dalam rawatan air.
