I processi industriali generano spesso una grande quantità di soluzioni di scarto alcaline. I processi di trattamento degli alcali esistenti richiedono investimenti elevati, sono complicati e hanno un basso tasso di efficienza. La tecnologia a membrana presenta i vantaggi dell'elevata efficienza e del risparmio energetico. Tuttavia, gli attuali materiali delle membrane polimeriche non sono sufficientemente resistenti in ambienti alcalini difficili. Per risolvere questo problema, il Prof. Li Pei dell'Università di Tecnologia Chimica di Pechino e il Dr. Jianzhong Xia dell'Università di Shenzhen hanno sviluppato una membrana di pervaporazione resistente agli alcali. Il lavoro in questione è stato pubblicato in Frontiers of Chemical Science and Engineering il 28 marzo 2022.

In questo lavoro, hanno sintetizzato una carbossimetilcellulosa sodica super resistente agli alcali e l'hanno rivestita su un substrato poroso in polietilene chimicamente stabile. Hanno anche creato una tecnologia di rivestimento a spruzzo per risolvere il problema incompatibile tra lo strato di polietilene idrofobico e lo strato di carbossimetilcellulosa di sodio. Il flusso di pervaporazione della membrana composita ha raggiunto 35 ± 2 kg·m ⁻² ·h ⁻¹ con una reiezione del cloruro di sodio del 99,9% ± 0,1% quando si separa una soluzione di cloruro di sodio al 3,5% in peso a 70 °C. Le prestazioni di desalinizzazione erano stabili dopo aver immerso la membrana in una soluzione di NaOH al 20% in peso a temperatura ambiente per 9 giorni e in una soluzione di NaOH al 10% in peso a 60 ° C per 80 ore. Inoltre, la membrana era stabile in acido solforico al 4% in peso e 500 mg·L ⁻¹ soluzione di ipoclorito di sodio. In un processo di concentrazione di una soluzione di NaOH dal 5 al 10% in peso a 60 °C, un flusso d'acqua medio di 23 kg·m ⁻² ·h ⁻¹ con una reiezione di NaOH superiore al 99,98%.

Poiché la membrana composita ha un'eccellente resistenza agli alcali, il materiale della membrana mostra buone prospettive di applicazione nella concentrazione di alcali nella produzione della carta, nell'industria galvanica, nel recupero delle risorse idriche nell'industria chimica del carbone e nell'industria della produzione di allumina. + Esplora ulteriormente

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