Web of Science (SCI) yaqinda keramik membranani suv bilan tozalash bilan bog'liq 5 ta maqola qo'shdi.
1. Chiqindilarni suv filtrlariga aylantirish: qayta ishlangan materiallardan-keramika membranalarini ko'rib chiqish
Jurnal: chiqindilar
Global suv inqirozi kuchayishda davom etmoqda va sanoat va kommunal chiqindilar barqaror ravishda to'planishda davom etmoqda, bu zudlik bilan aylanma iqtisodiyot kontseptsiyasiga mos keladigan innovatsion echimlarni talab qiladi. Ushbu sharh chiqindi resurslaridan foydalanish va toza suv tanqisligi bilan bog'liq ikki tomonlama muammolarni bir vaqtning o'zida hal qilish uchun barqaror suv tozalash strategiyasi sifatida-foydalanib, chiqindiga asoslangan keramik membranalarni-o'zgartirish potentsialini o'rganadi. An'anaviy keramik membranalar yuqori-tozalikdagi noorganik materiallardan tayyorlanadi va kimyoviy korroziyaga mukammal qarshilik, termal barqarorlik va chidamlilik bilan mashhur. Oxirgi tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, qizil loy, uchuvchi kul, yuqori o'choq cüruflari, ko'mir ganglari va o'choq roliklari chiqindilari kabi sanoat qo'shimcha mahsulotlarning barchasi arzon narxlardagi va yuqori mahsuldorlikni birlashtirgan filtr materiallariga samarali tarzda aylantirilishi mumkin. Ushbu maqola chiqindiga asoslangan keramika membranalarini tayyorlash jarayonini, material xossalarini va ishlash ko'rsatkichlarini muntazam ko'rib chiqadi-, bu yondashuvning maqsadga muvofiqligini ko'rsatadi: sanoat chiqindilarini funktsional filtrlash materiallariga aylantirish nafaqat atrof-muhit ifloslanishini kamaytirishi, balki global suv xavfsizligi va barqaror rivojlanish uchun kuchli yordam beradi.
2. Yog'li oqava suvlarni tozalash uchun-yog'li{1}}yog'li suvni tozalash uchun{1}}yog'li{2}}katalitik va foto{2}}o'z-o'zini tozalovchi TiO₂/Al₂O₃ keramik membrana
Jurnal: SURFAS VA INTERFEYSLAR
Membranning ifloslanishi va uzoq muddatli filtrlash jarayonida oqimning parchalanishi-membranga asoslangan moy-suv emulsiyasini ajratish texnologiyalari duch keladigan asosiy muammolardir. Ushbu tadqiqot ushbu muammolarni bartaraf etish uchun hidrofilik o'tkazuvchanlik, oleofoblik va fotokatalitik{4}}o'zini tozalash xususiyatlariga ega ko'p funktsiyali keramik membranani tayyorladi. Ushbu membrana{6}}nano-titan dioksidi (TiO₂) qoplamasini g'ovakli alumina (Al₂O₃) substrat ustiga qo'yish va keyin kalsinlash yo'li bilan tayyorlangan. X-nurlari difraksiyasi (XRD), skanerlovchi elektron mikroskop (SEM), energiya{10}}dispersiv rentgen nurlari spektroskopiyasi (EDX) va elementar xaritalash yordamida strukturaviy, morfologik va kompozitsion tahlillar substrat yuzasida bir xil va zich TiO₂ yupqa qatlam hosil bo‘lishini tasdiqladi. tuzilishi yoki gözeneklerin bloklanishiga olib keladi.
Nano{0}}TiO₂ bilan qoplangan Al₂O₃ membranasining sirt namlanishi xarakteristikasi havoda superhidrofil va superoleofil xususiyatlarni, suv ostida esa superoleofobik xususiyatlarni ko'rsatdi. Ushbu noyob namlanish harakati TiO₂ ning yuqori sirt energiyasidan va ierarxik nano/mikron pürüzlülük strukturasining membrana yuzasiga sinergik ta'siridan kelib chiqadi.
Oqim filtrlash tizimida moy-suv emulsiyasini ajratishning ishlash sinovlari shuni ko'rsatdiki, membrananing o'tkazuvchanlik oqimi ish bosimi ortishi bilan taxminan chiziqli ravishda oshgan va ajratish samaradorligi 0,5-2 bar bosim oralig'ida 99% dan yuqori darajada barqaror qolgan. 840 daqiqa uzluksiz ishlashdan so'ng uzoq muddatli barqarorlik sinovi-, organik (neft) ifloslanishi ta'sirida o'tkazuvchanlik oqimi dastlabki qiymatining taxminan 70% gacha kamayganini ko'rsatdi, ammo ajratish samaradorligi sezilarli darajada o'zgarmadi. Eng muhimi, TiO₂ ning fotokatalitik oʻz-oʻzini tozalash xususiyatidan foydalangan holda, membrana yuzasida toʻplangan organik ifloslantiruvchi moddalarni samarali parchalash uchun atigi 45 daqiqa ultrabinafsha nurlanishi kerak boʻldi, bu esa oqimni boshlangʻich qiymatining taxminan 90% ga qaytardi.
3. Chiqindilarni marmar changidan barqaror keramik membrana yordamida kir yuvish suvining meliorativ holati: ishlash, ifloslanish tahlili
Jurnal: Atrof-muhit tadqiqotlari
Tezlashgan urbanizatsiya va rivojlanayotgan iqtisodiyotlarning jadal rivojlanishi suv resurslaridan-ortiqcha foydalanishga olib keldi. Qishloq xoʻjaligi va sanoat jami suv isteʼmolining 60% dan ortigʻini tashkil etsa-da, uy-joy suvidan foydalanish ham oqava suvning muhim manbasi hisoblanadi{3}}chiqindi suvlarning qariyb 50%–80%i maishiy faoliyatdan kelib chiqadi. Aholining doimiy o'sishi va urbanizatsiya kir yuvishga bo'lgan talabni to'g'ridan-to'g'ri oshirib yuboradi, bu esa kir yuvish uchun oqava suvlarning katta miqdoriga olib keladi.
Ushbu tadqiqot kir yuvish oqava suvlarini tozalash uchun marmar chiqindilaridan tayyorlangan barqaror keramik membranadan, tortishish kuchi bilan boshqariladigan-oʻlik filtrlash tizimi bilan birgalikda foydalaniladi, buning natijasida jarayonning umumiy narxi past boʻladi. Membrananing ishlashi ikki o'lchovga asoslangan holda baholandi: ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash va antifouling qobiliyati. Kam{4}}bosim ostida atigi 0,05 barda ishlaganda, membrana kimyoviy kislorodga bo'lgan ehtiyoj (COD) uchun 88%, mikroplastiklar (MPs) uchun 98% va loyqalik uchun 99% olib tashlash tezligiga erishdi. Xom suvning COD va MP konsentratsiyasi mos ravishda 1265 mg / L va 2,88 × 10⁶ zarrachalar / L edi; davolashdan so'ng, KOAH 145 mg/l ga kamaydi, bu ichimlikdan tashqari foydalanish uchun qabul qilish standartlariga- javob beradi. Bir vaqtning o'zida, membrana 81% ni tashkil etgan oqimning tiklanish darajasi (FRR) bilan mukammal antifouling ishlashini namoyish etdi.
Nopoklik mexanizmi tahlili shuni ko'rsatdiki, membrananing ifloslanishida to'liq gözenek blokirovkasi va tort filtrlashning kombinatsiyalangan ta'siri ustunlik qiladi. Bu membrana ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlashning yuqori samaradorligini mukammal ifloslanishga qarshi xususiyatlarni birlashtirib, uni kir yuvish oqava suvlarini tozalash uchun ideal qiladi, ishlab chiqarilgan suvni bevosita ichimlik bo'lmagan ilovalarda- qayta ishlatish mumkin.
4. Antibiotikni UV-C LED dezinfektsiyasi-Suvdagi chidamli ichak tayoqchasi: keramik membranani filtrlash bilan integratsiya
Jurnal: PROCESSES
Antibiotiklarga qarshilikning tarqalishi aholi salomatligi va ekotizim xavfsizligiga tahdid soluvchi global muammoga aylandi. Dezinfektsiyalashning yangi texnologiyalarini ishlab chiqish ushbu muammoni hal qilishning muhim yo'nalishi hisoblanadi. Ushbu tadqiqotda haqiqiy suv muhitidan (shu jumladan, dengiz suvi, er usti suvlari va tozalangan shahar suvi) ajratilgan antibiotiklarga chidamli Escherichia coli ning inaktivatsiyasini tekshirish uchun chuqur ultrabinafsha nurlar chiqaradigan diodlar (UV{3}}C LEDlar) ishlatildi.
Tajriba 255 nm va 265 nm boʻlgan ikkita tipik UV{0}}C toʻlqin uzunligini tanladi va E. coli ning 10 shtammidan iborat aralash bakterial madaniyat bilan emlangan fosfat bufer eritmalariga 1–7 mJ/sm² lik UV nurlanish dozalarini qoʻlladi. Natijalar shuni ko'rsatdiki, 2 mJ / sm² nurlanish dozasida ikkala to'lqin uzunligi ham bakterial logarifmik inaktivatsiyaning taxminan besh darajasiga erishgan. Skanerli elektron mikroskopiya (SEM) kuzatuvi ultrabinafsha nurlanishidan keyin bakterial morfologiyada sezilarli o'zgarishlarni aniqlamadi, ammo pirimidin dimer hosil bo'lishining miqdoriy aniqlanishi kuzatildi-taxminan 40 ng/ml siklobutanepirimidin dimerlari har ikki to'lqin uzunligida DJsm/2m zararda hosil bo'lganligini tasdiqladi. asosiy inaktivatsiya mexanizmi edi.
Tadqiqot shuningdek, silikon karbid keramik tekis qatlamli membrananing suvni tozalash ko'rsatkichlarini sinab ko'rdi: umumiy koliformalar va E. coli uchun o'rtacha rad etish darajasi 99,9% ga etdi. UV-C LED texnologiyasi va keramika membrana texnologiyasi bilan birgalikda membrana konsentratini chuqur dezinfeksiya qilishga erishish mumkin, inaktivatsiya darajasi 99,985% yoki undan yuqori bo'lib, bu texnologiya kombinatsiyasining suvni samarali dezinfeksiya qilish sohasida qo'llash imkoniyatlarini to'liq namoyish etadi. Rasm
5. Ifloslangan suvdan qo‘rg‘oshinni olib tashlashda nano-galloysitli keramik membranalarning samaradorligi.
Jurnal: Suv fanlari va texnologiyasi
Ushbu tadqiqot halloysit nanotubalari (HNTs) va marganets tetroksidi (Mn₃O₄) nanozarralari bilan qo'shilgan keramik nanokompozit membranalarni tayyorladi va ularning suvda qo'rg'oshinni olib tashlash samaradorligini tizimli ravishda baholadi. Olti turdagi keramik nanokompozit membranalar HNT tarkibini (75, 80, 85 g.%) va sinterlash haroratini (900, 1000 daraja) sozlash orqali, klinker qo'shilishi (8 wt.%) va Mn₃O₄ doping doimiyligini saqlab qolish orqali tayyorlangan.
Suv oqimi sinovi natijalari shuni ko'rsatdiki, H85{6}}900 membranasi (tarkibida 85% HNT bo'lgan, 900 darajada sinterlangan) 5 bar bosimda 390 L/(m²·soat) oqim bilan eng yaxshi o'tkazuvchanlikka ega. Sintezlangan qo'rg'oshin o'z ichiga olgan suvli eritmalar sinovlarida H80-1000 membranasi (80% HNT o'z ichiga oladi, 1000 darajada sinterlangan) eng yuqori qo'rg'oshinni olib tashlash tezligini ko'rsatdi va 99,84% ga etdi. Haqiqiy er osti suvlari sinovlarida bu membrana 99,16% yuqori olib tashlash samaradorligini saqlab qoldi.
Ushbu tadqiqot Mn₃O₄ nanozarrachalarini ko-choʻktirish usuli yordamida sintez qildi va koʻp oʻlchovli tavsiflash amalga oshirildi: Skanerli elektron mikroskop (SEM) 30–40 nm oʻlchamdagi bir xil zarracha kristallanishini koʻrsatdi; X-nurli floresans spektroskopiyasi (XRF) Mn₃O₄ tozaligini 95,2% ni tasdiqladi; X{6}}nurlarining difraksiyasi (XRD) tetragonal kristall sistemaga ishora qildi; va UV-Vis spektroskopiyasi 220 nm (O²⁻-Mn²⁺/Mn³⁺ zaryad uzatish) va 350 nm (d-d{11}}kristal maydon oʻtishi) da xarakterli yutilish choʻqqilarini koʻrsatdi. Ushbu natijalar mahalliy manbali halloysitdan foydalangan holda keramik membranalar suvni tozalashda og'ir metallarni qayta ishlash sohasida yaxshi qo'llanilishini ko'rsatadi.
