تصفیه فاضلاب،آب

خود مونتاژ سل-ژل
فرآیند سل-ژل روشی برای تولید مواد جامد است
از مولکول های کوچک. این روش برای ساخت استفاده می شود
اکسیدهای فلزی ، به ویژه اکسیدهای سیلیکون و تیتانیوم.
فرآیند شامل تبدیل مونومرها به محلول کلوئیدی است
(sol) که به عنوان پیش ماده یک شبکه یکپارچه (یا ژل) عمل می کند
یا ذرات گسسته یا پلیمرهای شبکه. به طور کلی سل-ژل
فرآیند معمولاً شامل هیدرولیز و چگالش است
مولکولهای مختلف آلک اکسید فلز تحت شرایط کنترل شده به
واحدهای پل زدن فلز - اکسیژن - فلز را تشکیل می دهند [148]. ژل سل
تکنیک یکی از روشهای بسیار گسترده برای
تهیه نانومواد آلی - معدنی ، که اجازه می دهد تا
شکل گیری چارچوب های غیر آلی در شرایط خفیف و
ترکیب مواد معدنی در پلیمرها و در نتیجه افزایش می یابد
پایداری شیمیایی ، مکانیکی و حرارتی بدون واضح است
کاهش خصوصیات پلیمرها [149-152]. علاوه بر این،
خوشه های پیوند هیدروژن در سطوح موجود باقی مانده است فاضلاب صنعتی
مواد پس از واکنش سل-ژل می تواند آب دوستی را بهبود بخشد
و ثبات مواد ترکیبی را افزایش می دهد [153-159].
شیمی سل-ژل به طرز جالبی برای تهیه
مواد نانو انرژی با سطح فوق آب دوست.
به عنوان مثال ، Ref. [160] مرکب متخلخل TiO2 / SiO2 (TS) را گزارش کرد
لاغر
فیلم هایی با عملکرد فوق آب دوست که تهیه شده است
توسط یک فرآیند سل-ژل تحت شرایط بدون الگو. متخلخل TS
کامپوزیت نازک
فیلم ها با مخلوط کردن فسفر جدا شده از سل TiO2 و سل SiO2 تهیه شده است.فاضلاب بهداشتی نتیجه آنها این را نشان می دهد
با اضافه کردن 20 of از محتوای SiO2 ، TS به عنوان آماده شده است
کامپوزیت نازک
فیلم فوق العاده آب دوستی با آب به نمایش گذاشته
زاویه تماس (WCA) 2.5 در عرض 1 ثانیه. این فوق العاده طبیعی
آب دوستی به اثر هم افزایی SiO2 نسبت داده شد
ساختار متخلخل ناشی از جداسازی فاز - سایپرز ، باشگاه دانش مرجع. [161] همچنین
غشاهای زئولیت فوق العاده آب دوست و ضد اسید گزارش شده است
(Ge-ZSM-5) با استفاده از دیسک های a-Al2O3 به عنوان بستر تهیه شده است.
دیسک های a-Al2O3 بودند لوله کاروگیت
ابتدا با محلول های اسیدی و قلیایی تیمار می شود ،
به دنبال درمان اولتراسونیک در اتانول قبل از خشک شدن در a
یک روز محیط تمیز سل پیش ماده از Ge تشکیل شده است
(C2H5O) 4 ، هیدروکسید تتراپروپیل آمونیوم (TPAOH) ، محلول سیلیس
و آب یونیزه شده با کاهش نسبت Si / Ge در سل
مخلوط از 200 به 100 و سپس به 25 ، آب دوستی از
غشا افزایش یافته و سپس متعاقباً کاهش می یابد.ازن این
با محتوای گروه های هیدروکسیل سازگار بود
غشاها در مطالعه آنها ، فوق آبگریزی با WCA 0
در 0.2 ثانیه به دست آمد.آنودایزاسیون الکتروشیمیایی
در میان بسیاری از روشهای مختلف پیشنهاد شده برای ساخت
مواد نانوساختار ، یک اکسید آندی ساده الکتروشیمیایی -
به نظر می رسد که (آنودایزاسیون) یک استراتژی بسیار امیدوار کننده باشد. این
روش ، که به طور گسترده ای برای دهه ها به عنوان راهی آسان برای به دست آوردن نانو متخلخل شناخته می شود /
ساختار نانو لوله بر روی فلزات و آلیاژهای آن
آلومینا ، تیتانیا ، Fe ، Cu ، Ni ، Co ، Nb ، Zr ، Fe به دلیل سادگی ،
قابلیت اطمینان ، قابلیت کنترل زیاد و هزینه کم [162-174]. اخیرا،
این فرآیند برای ساخت سطح فوق آب دوست استفاده شده است.
به عنوان مثال ، Ref. [175] میزان ترشوندگی سطح TiO2 را گزارش کرد
آرایه های نانولوله تهیه شده توسط آنودایزاسیون الکتروشیمیایی. آنودایزاسیون
در یک سیستم دو الکترودی با فویل پلاتین انجام شد
به عنوان یک الکترود شمارنده و فویل Ti به عنوان یک الکترود در حال کار. پس از آندایزاسیون ، TNT ها در هوا با درجه حرارت آنیل شدند
با سرعت 2 درجه سانتیگراد در دقیقه بکشید و به مدت 2 ساعت در دمای 500 درجه سانتیگراد نگه دارید نتیجه آنها
یک سطح فوق آب دوست نشان می دهد (زاویه تماس آب با 2) با
افزایش قطر لوله از 30 به 190 نانومتر در مقایسه با
فویل Ti برهنه ذاتاً آبگریز با CA است
90 مرجع.
[176] همچنین یک سطح آلومینیوم فوق آب دوست را پوشانده است
توسط بسیاری از نانوالیاف آلومینا از طریق اسید پیرو فسفریک
آنودایز کردن در مطالعه آنها ، نانوالیاف آلومینای آندی با چگالی بالا
از طریق آندایزاسیون در پایین اکسید شانه عسل رشد کردند
اسید پیرو فسفریک غلیظ.مخازن اسید
آنها یک رفتار فوق آب دوست با زاویه تماس را گزارش کردند
از 2.2 در عرض 2 ثانیه. علاوه بر این ، خاصیت فوق آب دوست از
سطح تحت پوشش نانوالیاف آلومینای آندی حفظ شد
در طول آزمایش قرار گرفتن در معرض به مدت 359 ساعت. این رفتار ترشوندگی بود
به دلیل ویژگی نانو ساختاری آلومینای آندی نسبت داده می شود
الیاف نانو علاوه بر آب دوست بودن اکسید آلومینیوم.
مرجع. [177] یک روش دو مرحله ای با استفاده از خرابی ایجاد کرد
آندایزاسیون (BDA) و رسوب الکتروفورتیک (EPD) به
سطوح فوق هیدروفیلی Ti با WCA نزدیک به 0 تولید کنید. مرجع.
[178] همچنین نشان داده است که در ولتاژ آندایزاسیون بالاتر ، a
ابر رطوبت پذیری قوی تر سطح Ti با زاویه تماس آب به عنوان
کم به عنوان 0 می تواند در مقایسه با سطح Ti درمان نشده به دست آورد
با WCA 56.2.الکتروپینینگ
نانو الیاف Electrospun یک کلاس منحصر به فرد از نانومواد است
بسیاری از خواص جالب توجه به دلیل قطر در مقیاس نانو است
و نسبت ابعاد بزرگ. آنها مکانیکی عالی دارند
خصوصیات و سطح آنها به راحتی قابل تغییر است به دلیل خاصیت آنها
نسبت سطح به حجم زیاد [179،180]. الکتروپینینگ است
به سرعت در حال ظهور به عنوان یک تکنیک ساده و قابل اعتماد برای
تهیه نانوالیاف صاف با مورفولوژی قابل کنترل
از انواع پلیمرها [181–186]. این روش همچنین می تواند باشد
روی نانوذرات ، فلزات و سرامیک ها اعمال می شود. الکتروپینینگ
شامل استفاده از یک الکتریکی بالا است
فیلد برای تولید
الیاف نانو از محلول باردار یا ذوب [187–189]. الکتروپینینگ
همچنین به عنوان یک تکنیک موثر برای
ساخت یک سطح فوق آب دوست با استفاده از این روش ، Ref.
[190] نانو الیاف Fe2O3 توسط پلی الکتروپان (وینیل) تولید کرد
الکل) (PVA) / استات آهن (FeAc2) نانوالیاف کامپوزیت
پیش سازها و تسویه دمای بالا در هوا. الکترواسپون
محلول دوپ شده از یک مولکول FeAc2 به دست آمد
پیش ساز بر اساس روش های مرسوم سل-ژل.
نانوالیاف a-Fe2O3 قادر به تولید سطح فوق آب دوست بود
با زاویه تماس آب به عنوان 0. علاوه بر این
فیلم aselectrospun
نانوالیاف کامپوزیت PVA / FeAc2 کاملاً نمایش داده می شود
ساختار منافذ بهم پیوسته (ریزساختار خالص مانند میکرو-
بزرگتر از آن) و سطح این نانوالیاف صاف بود
و یکنواخت ، به دلیل ماهیت آمورف PVA. این ریز مقیاس
اعتقاد بر این است که خالص مانند نانوالیاف a-Fe2O3 در ایجاد آن نقش دارد
ناهمواری سطح بزرگ ، و منجر به ابر هیدروفی -
صلاحیت نانوالیاف a-Fe2O3
فیلم مرجع. [191] همچنین گزارش یک پلی
کامپوزیت (اتیلن ترفتالات) (PET) / پلی (وینیل الکل) (PVA)
تشک های الیافی از طریق الکتروپینینگ. این منجر به یک آب صفر شد
زاویه تماس در مقایسه با PET WCA خالص از
131 مرجع.
[192] همچنین گزارش کرد
قطر فیبر الکترون توزیع شده
نانو الیاف زیست کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت (HAp) / نایلون -6 (N6)
حصیر در مطالعه خود ، نانو کریستال های HAp از طریق مرطوب ساخته شده اند
روش رسوب شیمیایی با افزودن Ca (NO3) 2 4H2O به یک
محلول آبی (NH4) 2HPO4. رسوب ذرات Hap
در
سطح الیاف با غلظت 10 درصد وزنی HAp منجر به یک
زبری سطح متفاوت نتیجه آنها نشان می دهد که WCA
با افزایش مقادیر Hap (10 درصد وزنی) به طور چشمگیری کاهش می یابد
در تشک های N6 با زاویه تماس صفر درجه بعد از محل اقامت
زمان 1 ثانیه
پلیمریزاسیون سطحی
پلیمریزاسیون سطحی (IP) بسیار عملی شده است
وقتی نوبت به تولید نازک فعال می رسد ، تکنیک مفیدی است
لایه فیلم برای غشاهای NF و RO. لایه نازک روی سطح
غشاها می توانند از طریق واکنش تشکیل شده و
کوپلیمریزاسیون دو مونومر واکنشی. توسعه
غشا compos کامپوزیت فیلم نازک (TFC) از طریق IP دریافت کرده است
توجه در دهه اخیر به دلیل پیشرفت قابل توجهی بهتر
از ویژگی های مواد مانند انتخاب و مقاومت در برابر رسوب -
حالت این روش به راحتی قابل استفاده است و واکنش مهار کننده خود است
از طریق تامین واکنش دهنده ها و بسیار نازک است
لایه فیلم را می توان در محدوده 50 نانومتر تشکیل داد. این نازک فعال است
لایه نفوذ پذیری کلی ، احتباس املاح و
همچنین کارایی کلی غشاهای خاص [193].
به طور کلی ، این روش شامل استفاده از یک ماده بسیار نازک است
فیلم
بر روی یک لایه پشتیبانی نامتقارن ، متخلخل از طریق یک درجا
واکنش پلیمریزاسیون در رابط بین دو رخ می دهد
حلالهای غیرقابل مخلوط حاوی مونومرهای واکنشی.
اخیراً انواع مختلفی از مونومرها در IP استفاده شده است
فرآیند مانند بیسفنول A (BPA) ، اسید تانیک ، m-phenylenedi-
آمین (MPD) ، N- آمینو اتیل پیپرازین پروپان سولفونات
(AEPPS) ، پلی وینیلامین با تری مسیل کلراید واکنش نشان می دهد (TMC)
یا ایزوفتالوئیل کلراید برای تشکیل ماده فعال نازک
لایه فیلم. در میان
فوق الذکر ، N-آمینو اتیل پیپرازین سولفونات پروپان
(AEPPS) ، MPD ، TMC برای ساخت یک فوق آب دوست استفاده شده است
لاغر
سطح فیلم. به عنوان مثال ، Ref. [194] گزارش یک فوق العاده-
حصیرهای نانوالیاف پلی سولفون آب دوست که توسط آنها فعال شدند
رسوب یک لایه پلی آمید توسط پلیمریزاسیون سطحی (IP)
واکنش بین m-phenylenediamine (MPD) و 1،3،5-benzene-
تری کربنیل کلراید (TMC). لایه های پلی آمدی تشکیل شده بودند
به صورت ورقهای گسسته یا پیوسته در سطح
الیاف نانو در مطالعه آنها ، سه عملیات حرارتی مختلف وجود دارد
برای افزایش آب دوستی نانو الیاف فعال شده استفاده می شود
تشک: (1) خشک شدن طبیعی در 70 درجه سانتیگراد ؛ (2) خیساندن در آب جوشانده و
سپس در 70 درجه سانتیگراد خشک می شود. و (3) خیساندن در آب جوشانده و سپس
در آب مقطر ذخیره می شود. با این حال ، نتیجه آنها این را نشان می دهد
درمان تشک های نانوالیاف فعال شده در آب جوشانده دنبال شد
با ذخیره در آب مقطر ، یک تشک فوق آب دوست تولید می شود
با زاویه تماس آب 3 که به دلیل آن نسبت داده شد
واکنش IP افزایش یافته در سطح نانوالیاف منفرد.سپتیک تانک آ
مطالعه مشابه شرکت بود توسط Ref. [195] در مطالعه آنها ،
غشا resulted حاصل یک ویژگی فوق العاده آبدوست بودن را نشان می دهد
با زاویه تماس 3 در مقایسه با پلی سولفون بکر
(PSF) غشا elect الکترواسپونی از آبگریز 129.5. آنها
همچنین نشان می دهد که افزودن NaOH تأثیری در
مورفولوژی نانوالیاف و همچنین گرمای خوب شناخته شده
پایداری غشا PSF. مرجع. [196] همچنین گزارش
پلی آمید zwitterionic فوق آب دوست و ضد باکتری نازک است
غشاهای نانو فیلتراسیون کامپوزیت فیلم (ZTFCM) که بود
تهیه شده از طریق پلیمریزاسیون سطحی N-آمینو اتیل
مونومر پیپرازین پروپان سولفونات (AEPPS) همراه با تریمزوئیل
مونومر کلرید (TMC) در بالای اولترافیلتراسیون پلی سولفون
غشاهای پشتیبانی کننده (PSF-UF). AEPPS توسط
واکنش باز شدن حلقه 1 ، 3-پروپانزولتون (1 ، 3-PS) با AEP.
با افزایش محتوای AEPPS (از.) زاویه تماس کاهش یافت
65.9 تا 11). با این حال ، یک زاویه تماس فوق آب دوست (5) بود
پس از غوطه وری در TMC در هگزان به مدت 120 ثانیه به دست آمد.