阿贡国家实验室科学家发明了可自行清洁的滤水膜

能源部(DOE)的阿贡国家实验室的科学家们开发了一种可自行清洁的滤水膜。通过在滤膜上加一层光活化涂层,这种滤水膜可进行自我清洁。这种滤水膜可用于水处理设施,半导体生产基地以及食品和饮料行业等进行自我清洁,无需关闭系统进行维修。

阿贡国家实验室科学家发明了可自行清洁的滤水膜
对光致污染膜的自行清洁的再现 图 (图片由阿贡国家实验室提供。)

廉价而有效的滤水膜已经存在多年,但一直容易受到有机和无机材料的堵塞,随着时间的推移,这些材料会阻塞孔隙形成污垢。

对于依赖净水技术的行业来说这将是游戏规则的改变,该滤水膜的特殊之处在于你无需关闭过滤系统清洁或更换污垢部件,可以持续使用,而且成本低。

研究人员使用的涂层是基于二氧化钛或TiO2,由于其高稳定性、无毒、低成本和生物相容性,多年来一直在探索水处理应用。

该团队通过在混合物中加入一点氮气,使该技术更进一步。这个过程被称为氮掺杂,使膜对可见光敏感。涂层作为催化剂,可以分解污物,将它们从膜中释放出来,从而使膜变得干净。

参与该项目的研究人员说。”普通的TiO2会起作用,但只有在紫外线下才会起作用,这在某些情况下可能是有意义的,但它远不如可见光来得容易。” 与普通TiO2相比,氮掺杂的TiO2涂层膜在阳光下显示出24倍的光催化效率。

阿贡在这一领域的成功是独一无二的。科学家们以前从来没有能够让膜在还在发挥过滤作用的时候就自行清洁。

该项目由DOE科学办公室资助,该研究最近在《先进功能材料》杂志上发表。

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