Onderzoekers van het Institute of Process Engineering (IPE) van de Chinese Academie van Wetenschappen, Argonne Nationaal Laboratorium (Argonne), en de Universiteit van Chicago in de VS hebben gezocht naar, en samengevat, recente ontwikkelingen op het gebied van nanofiltratie (NF), en gaf richtlijnen voor mogelijke toekomstige benaderingen om de selectiviteit van nanofiltratiemembranen te verbeteren.

De studie is gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces op 12 augustus.

Waterfiltratiemembranen zijn op grote schaal toegepast in waterbehandelingsinstallaties, productielocaties voor halfgeleiders, en binnen de voedings- en drankenindustrie, vanwege de concurrerende kosten en effectiviteit.

NF-membranen hebben veel aandacht getrokken omdat ze monovalente en multivalente ionen efficiënt kunnen scheiden, evenals kleine organische moleculen met verschillende molecuulgewichten.

Echter, de meeste onderzoeken met NF-membranen richten zich op verbetering van de membraanpermeantie, selectiviteit achter te laten.

In de studie, de onderzoekers hebben de nieuwste strategieën voor verbetering van de selectiviteit van NF-membranen uitgebreid beoordeeld. Ze concentreerden zich op benaderingen voor de fabricage van membranen, waaronder aanpassing van de poriegrootte of de verdeling van de poriegrootte, manipulatie van ladingsverdeling, en oppervlakte aangroeiwerende modificatie. Vervolgens legden ze de nadruk op studies over functie/proces-geïntensiveerd-NF voor het verbeteren van de NF-membraanprestaties.

Ze boden ook perspectieven op mogelijke kansen in toekomstig onderzoek. NF-selectiviteit zou geworteld zijn in de engineering van membraangrensvlakeigenschappen, die ten grondslag liggen aan zowel voordelige eigenschappen zoals oppervlaktelading voor elektrostatische afstoting als schadelijke eigenschappen zoals neiging tot vervuiling. Innovatie in bedrijfsprocessen zou ook een sleutelrol spelen bij het verbeteren van de selectiviteit van nanofiltratiemembranen, als transmembraandruk, pH, en recyclingverhouding van voeroplossing tijdens bedrijfsprocessen beïnvloeden de selectiviteit.

"Het artikel zou toekomstig onderzoek naar scheidingsselectiviteit van NF-membranen vergemakkelijken, en de onderzoekers zouden meer aandacht besteden aan deze belangrijke kwestie, " zei Prof. Luo Jianquan van IPE.

Dr. Seth B. Lieveling, een co-auteur uit Argonne, merkte op dat deze recensie "licht werpt op geavanceerde ontwikkelingen in selectiviteit in NF-membranen, en zou ongetwijfeld meer onderzoekers aanmoedigen om deel te nemen aan dit opwindende dossier."