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[转载]香港大学王建强:静电纺丝构建高生产量和水消毒性能的手提式重力驱动的水过滤器

已有 362 次阅读 2019-5-21 16:50 |系统分类:科普集锦| 过滤器, 静电纺丝 |文章来源:转载

易丝帮讯 近日,香港大学王建强等人使用静电纺丝设计了一种新型复合膜结构(交织复合结构)用于进一步增强透水性和机械强度。复合膜可由来自相同聚合物或不同聚合物的具有不同直径的纳米纤维组成。可控制膜孔隙率和表面孔径。可在膜的表面上原位加载银纳米颗粒。开发的过滤器有效去除宽范围的污染物( 例如病原体、悬浮的固体和重金属)。净化过程可在重力驱动下进行(具有用于机械增强过滤选项)而无需电力。

  在室外或紧急情况下及时供应安全水对人体健康至关重要。用于这些应用的当前使用的水过滤器主要由通过相转化法制备的膜组成。然而,由于这些膜的低孔隙率和高传质阻力,过滤器的生产量有限。尽管现有方法对水处理有效,但当用作便携式水过滤装置时它们受到限制。特别是,用于清洁水的凝结、絮凝和沉降以及用于消毒水的氯、臭氧或紫外辐射的方法是实用的,并且适用于集中式水处理设施。然而,蒸馏和电渗析过程由于其高能耗而不适用于便携式室外水净化技术。粒状介质过滤和吸附方法效率低,使其难以用于室外水净化。基于纳米纤维的膜具有高孔隙率和可控的孔径,其可显著改进水过滤器的效率。然而,几乎没有具有所设计的结构和表面化学性能的基于纳米纤维膜的水过滤器在提供这种重力驱动的室外水处理的产品或潜在产品中的用途的证据。


图1 静电纺丝过程中使用的装置的示意图;


图2a-c NIPS平膜制造过程的示意图。


图3a-b 用于表面涂布和银加载方法的示意图


图4a-c 不同水过滤器结构的图。


图5a-e 纳米纤维膜、超滤(UF)和纳滤(NF)膜的SEM图像。

  该发明水过滤器的优点是a)重量轻,b)水生产量高(比商品MF和UF膜高数个数量级),c)通过重力直接驱动或通过机械辅助,因此不需要电力,d)高消毒能力,和e)防污和抗菌效果。此外,与现有的商品相比,该发明的水过滤器产品享有如下几个优点:f)可用作便携式水净化设备,g)是一次性的,并且不同类型可用于不同的处理应用,h )低成本,i)通过机械辅助系统可进一步改进透水性,和j)操作非常简单,无需复杂的指导。

  附:专利信息

  专利名 具有高生产量和水消毒性能的手提式重力驱动的水过滤器的制备
       申请公布号 CN 109789377 A
       申请公布日 2019.05.21
       申请号 201680088354 .3
       申请日 2016 .08 .08
       PCT国际申请进入国家阶段日 2019 .02 .11
       PCT国际申请的申请数据  PCT/CN2016/093965 2016 .08 .08
       PCT国际申请的公布数据   WO2018/027479 EN 2018 .02 .15
       申请人 香港大学
       发明人 王建强 石晓楠 杨哲 汤初阳

链接地址:http://www.espun.cn/news/detail-815.html

文章来源:易丝帮




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