Journal de la science et de la technologie des membranes

Abstrait

Influence des nanotubes de carbone multiparois fonctionnalisés sur la structure et les performances de la membrane osmotique directe à base de diacétate de cellulose pour le processus de dessalement

Xiulan Zhao, Jianfang Sheng, Lijing Zhu, Anjiang Zhang et Lixin Xue

Pour améliorer les performances de la membrane osmotique directe (FO) à base de diacétate de cellulose (CDA) dans le processus de dessalement de l'eau de mer, des nanotubes de carbone multiparois fonctionnalisés (MWCNT) ont été mélangés comme additifs à des compositions variées, de 0 à 5 % en poids, dans les solutions pour préparer des membranes FO en utilisant une méthode classique d'inversion de phase. La structure et les propriétés des membranes formées ont été caractérisées par spectroscopie infrarouge à transfert de Fourier (FTIR), microscopie à force atomique (AFM), microscopie électronique à balayage (SEM), microscopie électronique transitionnelle (TEM), tests de flux d'eau et de flux de soluté inverse. Il a été constaté que la teneur en MWCNT fonctionnalisés était un facteur important influençant la morphologie, les structures poreuses et les propriétés des membranes mélangées. Les images SEM, AFM et TEM des membranes mélangées ont montré que la morphologie de surface et la morphologie transversale changeaient avec la teneur en MWCNT fonctionnalisés. Français Il est intéressant de voir qu'en présence de MWCNT fonctionnalisés, l'angle de contact de surface et le flux de soluté inverse des membranes FO pourraient être grandement améliorés sans affecter significativement le flux d'eau pure. Avec l'ajout de seulement environ 1 % en poids de MWCNT, le flux d'eau de la membrane FO à base de CDA a été augmenté de 10,5 à 12,5 L/m2h tandis que son flux de soluté inverse a été réduit de 1,8 à moins de 0,3 mol/m2h. Des tests de dessalement avec une solution d'alimentation d'eau de mer simulée à 3,5 % en poids ont montré que la membrane mélangée avec 1 % en poids de MWCNT avait un flux d'eau 366 % plus élevé et un flux de soluté inverse 53 % inférieur à ceux de la membrane FO CDA pure. Ces résultats suggèrent que les membranes FO à base de CDA modifiées avec des MWCNT fonctionnalisés pourraient posséder un bon potentiel pour être développées davantage pour des applications pratiques dans les processus de dessalement de l'eau de mer.