Ölverschmutzungen und industrielle Umweltverschmutzung stellen eine enorme Bedrohung für die ökologische Umwelt dar. Sicherheitsbedenken haben zu einem verstärkten Fokus auf die Verbesserung der Filtration von ölhaltigem Abwasser geführt; beispielsweise bei der Abwasserbehandlung. Die Membrantrenntechnik bietet insbesondere mit ihrem geringen Energieverbrauch eine vielversprechende und effiziente Möglichkeit zur Behandlung dieses Abwassers. Es bleibt jedoch eine Herausforderung, kostengünstige, starke und umweltfreundliche Verbundmembranen zu finden, die ein hohes Trennniveau erreichen können.
Eine Gruppe von Forschern am Shanxi Institute of Coal Chemistry (Teil der Chinesischen Akademie der Wissenschaften – CAS) hat eine neue und verbesserte Methode entwickelt, bei der zwei verschiedene Zellulosematerialien verwendet werden. Ihr Verfahren ermöglicht es ihnen, Membranmaterialien für die Öl-Wasser-Trennung zu erhalten, die „alles Zellulose“ (Zellulose mit zwei oder mehr verschiedenen Kristallformen) sind.
Wichtig, wie sie in ihren Studienergebnissen darlegen, die in veröffentlicht wurden Grüne Energie & Umweltihre Membran ist umweltfreundlich.
Laut Prof. Tiansheng Deng, dem korrespondierenden Autor des Papiers, „umfassen Materialien für Öl-Wasser-Trennmembranen, die in den letzten Jahren weit verbreitet waren, Vinylidenfluorid (PVDF), Polypropylen (PP), Polyacrylnitril (PAN), Nylon oder deren Verbundstoffe , sind diese Polymere nicht biologisch abbaubar und belasten die Umwelt zusätzlich.“
Um dieses Problem zu lösen, wählten Prof. Deng und seine Gruppe abbaubare Zellulose aus Pflanzen als Rohstoff und verklebten sie dann mit handelsüblichem Zellulose-Filterpapier, das günstig und porös ist. Sie fanden heraus, dass im Filterpapier aus modifizierter Zellulose zahlreiche Nanoporen auftreten, die die Barriere der Membran gegen Öltröpfchen verbessern. Wenn ihre Trennmembran mit Wasser in Kontakt kommt, bildet sich ein Zellulose-Hydrogel, das Öl-Wasser-Gemisch und Öl-in-Wasser-Emulsion effektiv trennt.
Prof. Deng fügt hinzu, dass „Celluloseketten durch eine Wasserstoffbrücke fest verbunden sind, mit wenigen Defekten, und die mechanischen Eigenschaften des Materials stark verbessert werden. Die hohen trockenen und nassen mechanischen Eigenschaften der Membran erweitern die Anwendungsmöglichkeiten und helfen ihm, bei der Verwendung in Wasser stabil zu bleiben. Wir glauben, dass dies ein wichtiger Schritt nach vorne bei der Behandlung von Umweltverschmutzung ist.“
Chizhou Wang et al, Effiziente Öl-Wasser-Trennung durch neuartiges biologisch abbaubares Filterpapier aus Zelluloseverbundwerkstoff, Grüne Energie & Umwelt (2022). DOI: 10.1016/j.gee.2022.03.013
Bereitgestellt von KeAi Communications Co