Новости химической науки > Устойчивые к действию хлора мембраны для опреснения воды

Одна из главных глобальных задач, стоящих перед человечеством, это быстрый и легкий способ получения пресной воды.

Доминирующие в настоящее время технологии опреснения основаны на использовании мембран, они представляют собой энергетически эффективные и экологически безопасные процессы, однако используемые в настоящее время мембраны быстро теряют свою эффективность при очистке хлорированной воды.

Международная группа исследователей, включающая Хо Бум Парка (Ho Bum Park) из Университета Ульсан (Южная Корея), Бенни Фримана (Benny D. Freeman) из Университета Техаса и Джеймса МакГрета (James E. McGrath) из Политехнического Института Вирджинии сообщают об устойчивой к действию хлора мембране из сульфированных сополимеров.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6019 doi: 10.1002/anie.200800454

Хлор является наиболее часто используемым биоцидом при обработке воды. Это объясняется как его сравнительно невысокой стоимостью, так и эффективностью при использовании в малых дозах. Предварительная дезинфекция опресняемой воды необходима для предотвращения образования на поверхности мембраны биопленки, понижающей эффективность используемой мембраны. Вместе с тем полиамидные мембраны разрушаются под действием хлора. Это обстоятельство диктует необходимость удаления хлора из дезинфицированной воды до ее контакта с мембраной. При этом перед тем, как пускать воду в систему централизованного водоснабжения необходимо ее повторное хлорирование, что делает опреснение дорогой и сложной процедурой.

В качестве альтернативы полиамидам рассматриваются мембраны из термопластичных полисульфатов, обладающих высокой устойчивостью к действию хлора. Однако этот материал является гидрофобным и не пропускают достаточное количество воды. Исследователи попробовали увеличить гидрофильность полимера за счет введения в его структуру дополнительных сульфогрупп.

Предыдущие попытки получения полусульфонов осуществлялись с помощью модификации готовых полимеров; исследователи решили пойти иным путем – осуществить сополимеризацию моно- и дисульфированных мономеров. При этом нежелательные побочные процессы, такие как сшивка полимерных цепей или их разрушение практически были сведены к минимуму. Метод сополимеризации также позволяет контролировать число сульфогрупп в полимере. Все это позволяет осуществлять направленное создание мембран, устойчивых к действию хлора, проницаемость которых может быть подстроена.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 46, 6019 doi: 10.1002/anie.200800454

метки статьи: #бытовая химия, #новые материалы, #химическая технология, #химия полимеров