Пластиковые отходы превратили в фильтрующие мембраны
Москва, 19:42, 21 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) изобрели способ превращения использованных пластиковых бутылок в пористые мембраны, способные сыграть роль молекулярных фильтров для химической промышленности.
Отрасль тратит около 40% энергии на сепарацию и очистку химикатов интенсивными тепловыми процессами, вроде дистилляции или кристаллизации, сообщает phys.org. Использование пористых мембран для отделения молекул от жидкостей может значительно уменьшить затраты. Но большинство современных материалов не выдерживают воздействия промышленных растворителей. Альтернативные керамические мембраны слишком дорогие.
Команда KAUST решила использовать вторсырье из полиэтилентерефталата.
«ПЭТ – механически и химически прочный материал, пригодный для процессов фильтрации и очистки, требующих стерилизации (мытья) кислотами или отбеливателем», — сказал докторант Бруно Пулидо.
Отчет 2016-го показывает, что на полиэтилентерефталат приходится около 9% мирового производства пластика. Почти 30% ПЭТ используется в пищевой промышленности, включая одноразовые бутылки. Материал обычно перерабатывают в менее ценные продукты, вроде текстиля. Получение из вторичного ПЭТ эффективных фильтрационных мембран может стать решающим экономическим фактором в поддержку переработки.
Исследователи использовали 2 растворителя – для разжижения и повторного твердения материала. Последний процесс превратил бутылку в мембрану. Команда протестировала множество сочетаний растворителей и условий обработки. Для формирования пор ученые использовали полиэтиленгликоль. Меняя концентрации и размер ПЭГ-молекул, авторы контролировали параметры отверстий, влияя на фильтрационные свойства.
Оптимизировав процесс, команда измерила течение жидкости сквозь мембраны, их способности отделять объекты разных габаритов. Размеры пор лучших структур находились в диапазоне 35-100 нм. Полости покрывали до 10% поверхности. Мембраны хорошо работали при 100°С.
По словам Пулидо, структуры могут использоваться как тонкие дополнительные слои других фильтрующих материалов, вроде компонентов систем обратного осмоса.
«Мы также создаем полые ПЭТ-волокна. Такие мембраны лучше плоских аналогов», — добавил автор.
