薄膜过滤器,新型洁净检测

苏黎世联邦理工学院的学生Jeremy Nussbaumer把解决这个问题薄膜过滤器作为他的奋斗目标。Wendelin Stark是功能材料实验室负责人,与来自该团队的研究人员合作,23岁的他花了一年时间研究出了一种薄膜过滤器并且开发出了一个原型。来自Aargau的学生解释说:“我们的DrinkPure过滤器的独特之处在于,你几乎可以将它拧在所有塑料瓶上。它不需要泵或储水器,所以使用非常简单。”“你把这种过滤器拧到一个污水瓶上,然后你可以直接把瓶口放到嘴上并饮用它。” DrinkPure的重量低于100克,比其它的过滤器都轻,它的流量压力非常大,通过用手挤压瓶子的方法可以在1分钟之内净化1升水。与其它传统过滤器相比,它的另外一个好处是单元更便宜且更容易制造。Nussbaumer说,它的这些特质使它更适于作为发展援助项目有特殊薄膜的三级过滤系统三个过滤阶段使DrinkPure成为当前市场上最可靠的过滤设备之一。第一阶段,前过滤阶段捕获大量粒子,如砂子和植物碎片;第二阶段,活性碳粉末是最重要的组成部分用于除去不良气味和化学污染物;第三阶段,也是最重要的阶段,采用聚合物薄膜除去细菌。事实上,这种膜工作起来比其它户外用的水过滤膜更可靠。两个联邦理工学院的学生开发了这种聚合物薄膜并于三年前申请了专利。它基于一种新的制造工艺,并展示出了极大的潜力。从那时起,它被广泛用于其它用途,例如,无毒的户外夹克,(如联邦理工学院新闻报道)以及在电池隔膜上的应用也正在进行研究。明年1月非洲首个过滤器一年前,薄膜过滤器Nussbaumer了解到该项目并进一步开发这种薄膜用于水过滤。机械工程专业的学生是如此热衷于这个想法,以至于在完成他的学士学位之后,他决定延迟一年硕士学业专门投入该项研究。Nussbaumer自豪地说:“我是真的希望去做一些实用的事情。当然,我们希望这种薄膜适用于水过滤。但是我们万万没想到会有这样优异的测试结果。”为了研究团队能制造出足够多的过滤器在发展中国家应用,他们正在寻找资金支持。他们将用这笔资金购买他们制造过滤器所需要的工具。Nussbaumer说:“至于可以留下什么,我们将80%运往非洲,其余的20%留下来作进一步研发使用。他们希望在2015年1月完成第一个过滤器,这些过滤器将被送给测试阶段的支持者和非洲使用。适合旅行者和步行者他们仍然不能确定未来是否能在零售商店购买到DrinkPure. 除了适合发展援助之外,该器件还适合旅行者和步行者。Nussbaumer解释说:“将它快速拧到瓶子上,不需任何思量就可以喝下一杯取自池塘和河流的水。”“其实我自己并不是一个严格意义上的步行者,如果真是那样,那么我一定会随身携带这种过滤器。”日本神州大学以及美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员,开发了一种基于石墨烯技术的脱盐膜涂层,比目前的纳滤膜技术更强大和可扩展性。其研究结果可以用于清洁水溶液、蛋白质分离、废水处理、制药以及食品工业。我们的梦想是创建一个结合了高流量,高效率,长寿命,自我修复和清除生物和无机污垢的智能膜,以便为世界上许多地方尤其是水资源稀缺之地提供清洁水解决方案。” 宾州州立大学物理学与化学与材料科学与工程系教授毛里西奥·特罗斯(Mauricio Terrones)说。 “这项工作正在带我们走向这个方向。团队开发的混合膜采用简单的喷涂技术,将溶液中的氧化石墨烯和几层石墨烯的混合物涂覆到用聚乙烯醇改性的聚砜的主链支撑膜上。支撑膜增加了混合膜的坚固性,其能够承受强烈的交叉流动,高压和氯环境。早前的研究表示,石墨烯过滤膜的早期阶段,可以排除85%的盐,适合于农业用途,而非直接用于饮用。而氯通常用于减轻膜中的生物污垢,但氯也迅速降低了当前聚合物膜的性能。添加少层石墨烯使得新膜对氯具有高度的耐受性。石墨烯具有高的机械强度,最新研究的多孔石墨烯具有100%的盐分排除性,使其成为脱盐膜的潜在理想材料。然而,将石墨烯扩大到工业产能级别仍有许多挑战,包括控制缺陷以及需要处理二维材料所需的复杂转移技术。目前的工作正在尝试克服可扩展性的问题,并在制造规模上提供廉价,高质量的膜。


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