Нанопористые мембраны — ключевой элемент в современных системах очистки воды. Однако их долговечность и эффективность при удалении солей остаются важными проблемами для промышленных приложений. В МГУ разработали новые мембраны, которые значительно превосходят существующие аналоги.
«Мы исследовали первапорацию через мембраны, модифицированные оксидом графена и MXene, и обнаружили, что такие материалы не только более эффективны, но и значительно устойчивее при длительной эксплуатации», — объяснил руководитель исследования, доцент факультета наук о материалах МГУ Андрей Елисеев.
Ученые исследовали транспорт жидкость-газ через мембраны с диаметром каналов от 25 до 200 нм. Эксперименты охватывали первапорацию воды, спиртов и углеводородов при различных давлениях насыщенных паров. Результаты показали, что мембраны с селективным слоем оксида графена и MXene сохраняют высокую эффективность при удалении солей и могут работать на протяжении длительного времени.
Мембраны продемонстрировали высокую нагрузочную способность и стабильность, их можно применять в системах опреснения и фильтрации воды. Особенно значимо открытие роли охлаждения зоны испарения, которая влияет на эффективность процесса и открывает новые горизонты для улучшения технологии.
«Эта разработка значительно улучшает долговечность мембран и помогает решать проблемы с нехваткой пресной воды, — отметил участник исследования, доцент факультета наук и материалах МГУ Андрей Поярков, — Теперь мы планируем масштабировать технологию и адаптировать её для промышленного производства».
Результаты работы, выполненной при поддержке Российского научного фонда, опубликованы в журнале Desalination.
