采用多层法，过滤器满足淡水供应需求

作者：William Weir 耶鲁大学

为了寻找一种更好的淡化海水的方法，耶鲁大学领导的一个研究小组将目光转向泳装材料来寻找灵感。

反渗透技术，利用膜来去除不需要的盐，已经成为海水淡化和废水再利用的黄金标准。然而，科学家们遇到的挑战是，能过滤杂质的材料——聚酰胺——对氯非常敏感。虽然氯通常在清洗膜时很有用，但它可以降解聚酰胺制成的膜。

耶鲁大学和南京科技大学的科学家们制造出了一种耐氯膜，研究人员称之为“行业的圣杯”，它可以显著推进这一领域，更好地应对全球供水挑战。他们的研究成果由耶鲁大学 Roberto C.Goizueta 化学与环境工程教授Menachem Elimelech领导，于10月5日发表在《自然可持续性》杂志上。

Elimelech说，通过他们的制造方法，他们创造出了一种可扩展的技术，用于坚固的反渗透膜，这种技术有可能实现大规模、真实应用所需的低成本生产。

他说:“这些膜也许能提供一种更经济和环境可持续的方法来淡化和再利用废水，并满足21世纪的淡水供应需求。”

一个关键因素是材料的选择。“我们使用的是聚酯薄膜，”Elimelech实验室的研究生Ryan DuChanois说，“我们的灵感之一是泳衣，它是由聚酯材料制成的，显然，那些是耐氯的。”

以前考虑过使用聚酯纤维，但没有成功。早期的聚酯膜没有聚酰胺膜那样的抗盐能力。这使得研究团队尝试了一种多层次的方法。

南京科技大学教授 Xuan Zhang 说：“我们取了第一层，这是一种传统的纳滤膜，很容易受到氯的侵蚀，然后在上面加上聚酯层。”。“如果我们只使用聚酯层而不使用纳滤层，它不会形成致密的反渗透膜，因此在纳滤膜的孔隙中形成聚酯对制造反渗透膜至关重要。”

这种多层膜不仅具有抗氯性能，而且在透水性和脱盐性能方面与传统的聚酰胺膜一样出色。

DuChanois说：“人们一直在努力寻找反渗透膜的化学成分，这种反渗透膜也能抗氯。”。“或者说，我们把一个和另一个结合在一起的反渗透膜，我们都知道它是如何抵抗反渗透的。”

张说，研究人员将致力于优化这项技术，使其可扩展到工业用途。

“我们将评估聚酯膜的一些其他性能，并试图进一步简化膜的制造方法，以满足工业加工的需要，”张说。

原文链接：https://news.yale.edu/2020/10/05/multilayered-approach-filter-meet-freshwater-supply-needs

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