Chuir Web of Science (SCI) 5 alt le déanaí a bhaineann le cóireáil uisce membrane ceirmeach.
1. Scagairí Dramhaíola a Athrú go hUisce: Mion-athbhreithniú-ar Scannáin Cheirmeacha ó Ábhair Athchúrsáilte
Iris: Dramhaíl
Tá an ghéarchéim dhomhanda uisce ag dul in olcas i gcónaí, agus leanann dramhaíl thionsclaíoch agus chathrach ag carnadh go neamh-inbhuanaithe, rud a éilíonn go práinneach réitigh nuálaíocha a chloíonn le coincheap an gheilleagair chiorclaigh. Scrúdaíonn an t-athbhreithniú seo an poitéinseal claochlaithe a bhaineann le-scneáin ceirmeacha atá bunaithe ar dhramhaíl{-agus iad á n-úsáid mar straitéis íonú uisce inbhuanaithe chun dul i ngleic go comhuaineach leis na dúshláin déacha a bhaineann le húsáid acmhainní dramhaíola agus ganntanas uisce glan. Déantar seicní ceirmeacha traidisiúnta a ullmhú as ábhair neamhorgánacha ard-íonachta agus tá cáil orthu as a bhfriotaíocht creimeadh ceimiceach den scoth, cobhsaíocht theirmeach agus marthanacht. Léiríonn taighde le déanaí gur féidir fotháirgí tionsclaíocha ar nós láib dearg, fuinseog eitilt, slaig foirnéise soinneáin, gangue guail, agus dramhaíl sorcóir áith a chlaochlú go héifeachtach ina n-ábhar scagaire a chomhcheanglaíonn ísealchostas agus ardfheidhmíocht. Déanann an t-alt seo athbhreithniú córasach ar an bpróiseas ullmhúcháin, ar airíonna ábhar, agus ar tháscairí feidhmíochta na seicní ceirmeacha atá bunaithe ar dhramhaíl, rud a léiríonn féidearthacht an chur chuige seo: ní féidir le dramhaíl thionsclaíoch a thiontú ina n-ábhar scagaire feidhmiúla truailliú comhshaoil a laghdú ach freisin tacaíocht láidir a sholáthar do shlándáil uisce domhanda agus d'fhorbairt inbhuanaithe.
2. Fliuchtacht dromchla-tiomáinte agus grianghraf-féin catalaíoch-Scannán ceirmeach TiO₂/Al₂O₃ le haghaidh feabhsúcháin fuíolluisce olacha
Iris: dromchlaí AGUS COMHÉADAÍ
Is iad salú membrane agus lobhadh flosca le linn scagacháin fadtéarmacha na príomhdhúshláin atá le sárú ag teicneolaíochtaí deighilte eibleachta uisce bunaithe ar ola scannáin. D'ullmhaigh an staidéar seo scannán ceirmeach ilfheidhmeach a bhfuil tréscaoilteacht hidreafhileach, oiléafóbacht, agus airíonna féinghlanta fótacatalytach-chun na fadhbanna seo a mhaolú. Ullmhaíodh an scannán seo trí nana-bhratú dé-ocsaíde tíotáiniam (TiO₂) ar fhoshraith alúmana póiriúil (Al₂O₃) agus cailcíniú ina dhiaidh sin. Dheimhnigh anailísí struchtúracha, moirfeolaíocha agus comhdhéanamh ag baint úsáide as díraonta X-gatha (XRD), scanadh micreascópachta leictreoin (SEM), fuinneamh-speictreascópacht ghathaithe X-(EDX), agus mapáil eiliminteach gur foirmíodh ciseal tanaí aonfhoirmeach agus dlúth TiO₂ ar dhromchla an Al blocáil criostail gan bac a chur ar an struchtúr porchriostail.
Nocht tréithriú fliuchthachta dromchla an scannáin Al₂O₂ nana-brataithe TiO₂ airíonna sárhidreafhileacha agus sár-oiléafileacha san aer, agus bhí airíonna sárolafóbach faoi uisce ag an am céanna. Eascraíonn an t-iompar fliuchúcháin uathúil seo ó fhuinneamh ard dromchla TiO₂ é féin agus an éifeacht sineirgisteacha atá ag an struchtúr ordlathach nano/micron garbh ar dhromchla an scannáin.
Léirigh tástálacha feidhmíochta ar scaradh eibleachta uisce ola faoi thraschóras scagacháin sreafa gur mhéadaigh flosc tréscaoilteach an scannáin timpeall go líneach le méadú ar an mbrú oibriúcháin, agus d'fhan an éifeachtacht deighilte cobhsaí os cionn 99% laistigh den raon brú barra 0.5–2. Léirigh tástáil chobhsaíochta fhadtéarmach tar éis 840 nóiméad d’oibríocht leanúnach gur laghdaigh an flosc tréscaoilteach go dtí thart ar 70% dá luach tosaigh, ach níor tháinig aon athrú suntasach ar an éifeachtúlacht idirscartha. Níos tábhachtaí fós, ag giaráil airíonna intreacha féinghlanta fótacatalytic TiO₂, níor ghá ach 45 nóiméad d'ionradaíocht UV chun truailleáin orgánacha carntha ar dhromchla an scannáin a dhíghrádú go héifeachtach, ag athchóiriú an flosc go thart ar 90% dá luach tosaigh.
3. Míntíriú uisce níocháin ag baint úsáide as membrane ceirmeach inbhuanaithe ó dheannach marmair dramhaíola: Feidhmíocht, anailís bréanaithe
Iris: Taighde Comhshaoil
Mar gheall ar uirbiú luathaithe agus forbairt mhear na ngeilleagair atá ag teacht chun cinn tá róshaothrú á dhéanamh ar acmhainní uisce. Cé gur ionann talmhaíocht agus tionscal agus os cionn 60% den tomhaltas iomlán uisce, is foinse shuntasach fuíolluisce í úsáid uisce chónaithe freisin-eascraíonn beagnach 50%–80% den fhuíolluisce a scaoiltear ó ghníomhaíochtaí teaghlaigh. Spreagann fás daonra leanúnach agus uirbiú go díreach an t-éileamh ar níocháin, rud a fhágann go bhfuil méid suntasach fuíolluisce níocháin ann.
Úsáideann an staidéar seo scannán ceirmeach inbhuanaithe a ullmhaítear ó dheannach marmair dramhaíola chun fuíolluisce níocháin a chóireáil, in éineacht le córas scagacháin deiridh marbh faoi thiomáint dhomhantarraingt, rud a fhágann go bhfuil costas próisis íseal ar an iomlán. Rinneadh feidhmíocht membrane a mheas bunaithe ar dhá ghné: baint truailleán agus cumas frithmhulúcháin. Faoi oibríocht ísealbhrú ag 0.05 barra amháin, bhain an scannán amach rátaí bainte 88% d'Éileamh Ocsaigin Cheimiceach (COD), 98% do Mhicreaplaistigh (MP), agus 99% do mhoirtiúlacht. Ba iad na tiúchan COD agus MP uisce amh ná 1265 mg/L agus 2.88 × 10⁶ cáithníní/L, faoi seach; tar éis cóireála, laghdaigh COD go 145 mg/L, ag comhlíonadh na gcaighdeán glactha maidir le húsáid neamh-inólta. Ag an am céanna, léirigh an scannán feidhmíocht antifouling den scoth, le ráta aisghabhála flosc (FRR) de 81%.
Léirigh anailís meicníochta salaithe go raibh an príomh-éifeacht ag baint le bac iomlán pore agus scagachán cácaí le sileadh membrane. Comhcheanglaíonn an scannán seo ardéifeachtúlacht bhaint truailleán le hairíonna frithchaiteacha den scoth, rud a fhágann go bhfuil sé iontach chun fuíolluisce níocháin a chóireáil, agus an t-uisce a tháirgtear in-athúsáidte go díreach i bhfeidhmchláir neamh-inólta.
4. UV-C LED Díghalrú Antaibheathach-Escherichia coli frithsheasmhach in Uisce: Comhtháthú le Scagachán Membrane Ceirmeacha
Iris: PRÓISIS
Is fadhb dhomhanda í scaipeadh na frithsheasmhachta in aghaidh antaibheathach agus bagairt ar shláinte an phobail agus ar shlándáil éiceachórais. Is treo tábhachtach é forbairt teicneolaíochtaí díghalrúcháin nua chun aghaidh a thabhairt ar an dúshlán seo. Bhain an staidéar seo úsáid as dé-óidí astaithe solais ultraivialait domhain (UV-C LEDs) chun díghníomhú antaibheathach a bhailíochtú-Escherichia coli frithsheasmhach atá scoite amach ó-timpeallacht uisceacha an domhain (lena n-áirítear uisce farraige, uisce dromchla, agus uisce athghinte bardasach).
Roghnaigh an turgnamh dhá ghnáth-thonnfhad UV-C, 255 nm agus 265 nm, agus chuir sé dáileoga ionradaíochta UV de 1–7 mJ/cm² i bhfeidhm ar thuaslagáin maolánacha fosfáite atá ionaclaithe le cultúr measctha baictéarach de 10 dtréithe E. coli. Léirigh na torthaí, ag dáileog ionradaíochta 2 mJ/cm², gur bhain an dá thonnfhad tuairim is cúig ordú de mhéid díghníomhaithe logartamach baictéarach amach. Níor nocht breathnóireacht scanadh micreascópachta leictreon (SEM) athruithe suntasacha ar mhoirfeolaíocht bhaictéarach tar éis ionradaíocht UV, ach breathnaíodh braite cainníochtúil ar fhoirmiú dimer pirimidín-táirgíodh thart ar 40 ng/mL de dimers chiclobutanepyrimidine ag an dá thonnfhad ag dáileog de 2 mJ, ag deimhniú go raibh an mheicníocht DNA bunscoile.
Rinne an staidéar tástáil freisin ar fheidhmíocht cóireála uisce an scannáin leatháin chomhréidh ceirmeacha chomhdhúile sileacain: shroich an meánráta diúltaithe do dhrólann iomlán agus E. coli 99.9%. I dteannta le teicneolaíocht UV-C LED agus teicneolaíocht membrane ceirmeach, is féidir díghalrú domhain an chomhchruinnithe membrane a bhaint amach, le ráta díghníomhaithe de 99.985% nó níos airde, rud a léiríonn go hiomlán cumas feidhme an teaglaim teicneolaíochta seo i réimse an díghalrúcháin éifeachtach uisce. Íomhá
5. Éifeachtúlacht seicní ceirmeacha nanaláithreacha chun luaidhe a bhaint as uisce truaillithe.
Iris: Eolaíocht agus Teicneolaíocht Uisce
D'ullmhaigh an staidéar seo seicní nana-chomhchodacha ceirmeacha dópáilte le nanafeadáin hallaíítí (HNTanna) agus nanacháithníní tetraocsaíde mangainéise (Mn₃O₄) agus rinne sé measúnú córasach ar a bhfeidhmíocht bainte luaidhe in uisce. Ullmhaíodh sé chineál seicní nanach-chomhchodacha ceirmeacha tríd an ábhar HNT (75, 80, 85 wt.%) agus an teocht shintéirithe (900, 1000 céim ) a choigeartú, agus an t-ábhar breise clinker (8 wt.%) agus dópáil Mn₃O₄ á choinneáil tairiseach.
Léirigh torthaí tástála flosc uisce go raibh an tréscaoilteacht ab fhearr ag an scannán H85-900 (ina raibh 85% HNT, sintéaraithe ag 900 céim), le flosc de 390 L/(m²·h) ag brú 5 bar. I dtástálacha ar thuaslagáin uiscí ina bhfuil luaidhe sintéisithe, léirigh an membrane H80-1000 (ina raibh 80% HNT, sintéaraithe ag 1000 céim) an ráta bainte luaidhe is airde, ag baint amach 99.84%. I dtástálacha iarbhír spiking screamhuisce, choinnigh an scannán seo éifeachtacht ard aistrithe de 99.16%.
Rinne an staidéar seo nanacháithníní Mn₃O₄ a shintéisiú ag baint úsáide as modh comh-frasaithe agus rinne sé tréithriú iltoiseach: Léirigh scanadh micreascópachta leictreon (SEM) criostalú aonfhoirmeach cáithníní ar mhéid 30–40 nm; Dheimhnigh speictreascópacht fhluaraiseachta X{{4}-ghathach (XRF) íonacht Mn₃O₄ de 95.2%; Léirigh X-ga-dhíraonadh (XRD) córas criostail tetragonal; agus UV-Thaispeáin speictreascópacht Vis buaiceanna ionsúcháin saintréithe ag 220 nm (O²⁻-Mn²⁺/Mn³⁺) agus 350 nm (d-d trasdul réimse criostail). Léiríonn na torthaí seo go bhfuil cumas maith feidhmithe ag seicní ceirmeacha a úsáideann hallaísít a fhaightear go háitiúil i réimse feabhsúcháin miotail throma i gcóireáil uisce.
