Ychwanegodd Web of Science (SCI) 5 erthygl yn ddiweddar yn ymwneud â thrin dŵr pilen ceramig.
1. Trawsnewid Hidlyddion Gwastraff i Ddŵr: Adolygiad Bach o Fembranau Ceramig o Ddeunyddiau wedi'u Huwchgylchu
Cyfnodolyn: Gwastraff
Mae'r argyfwng dŵr byd-eang yn parhau i waethygu, ac mae gwastraff diwydiannol a threfol yn parhau i gronni'n anghynaliadwy, gan ofyn ar frys am atebion arloesol sy'n cydymffurfio â'r cysyniad o economi gylchol. Mae'r adolygiad hwn yn archwilio potensial trawsnewid-pilenni ceramig sy'n seiliedig ar wastraff{-gan eu defnyddio fel strategaeth puro dŵr gynaliadwy i fynd i'r afael ar yr un pryd â heriau deuol defnyddio adnoddau gwastraff a phrinder dŵr glân. Mae pilenni ceramig traddodiadol yn cael eu paratoi o ddeunyddiau anorganig purdeb uchel ac maent yn adnabyddus am eu gwrthiant cyrydiad cemegol rhagorol, eu sefydlogrwydd thermol a'u gwydnwch. Mae ymchwil diweddar yn dangos y gall sgil-gynhyrchion diwydiannol fel mwd coch, lludw hedfan, slag ffwrnais chwyth, gangue glo, a gwastraff rholer odyn oll gael eu trawsnewid yn effeithiol yn ddeunyddiau hidlo sy'n cyfuno cost isel a pherfformiad uchel. Mae'r erthygl hon yn adolygu'n systematig y broses baratoi, priodweddau deunyddiau, a dangosyddion perfformiad pilenni ceramig sy'n seiliedig ar wastraff, gan ddangos dichonoldeb y dull hwn: gall trawsnewid gwastraff diwydiannol yn ddeunyddiau hidlo swyddogaethol nid yn unig leihau llygredd amgylcheddol ond hefyd ddarparu cefnogaeth gref ar gyfer diogelwch dŵr byd-eang a datblygu cynaliadwy.
2. Pilen seramig sy'n glanhau'r gallu i wlychu'r wyneb-wedi'i gyrru a'i llun-hunan catalytig-TiO₂/Al₂O₃ ar gyfer adfer dŵr gwastraff olewog
Cyfnodolyn: ARWYNEBAU A RHYNGWYNEBAU
Baeddu pilenni a phydredd fflwcs yn ystod -hidlo tymor hir yw'r heriau craidd a wynebir gan dechnolegau gwahanu emwlsiwn dŵr olew pilen. Paratôdd yr astudiaeth hon bilen seramig amlswyddogaethol gyda athreiddedd hydroffilig, oleoffobigrwydd, a phriodweddau glanhau hunan{- ffotocatalytig i liniaru'r problemau hyn. Paratowyd y bilen hon trwy orchudd diferyn, nano-titaniwm deuocsid (TiO₂) ar swbstrad alwmina mandyllog (Al₂O₃) ac yna calchynnu. Cadarnhaodd dadansoddiadau strwythurol, morffolegol a chyfansoddiadol gan ddefnyddio diffreithiant pelydr X (XRD), sganio microsgopeg electron (SEM), egni sbectrosgopeg pelydr X-gwasgarol (EDX), a mapio elfennol ffurfio haen denau TiO₂ unffurf a thrwchus ar wyneb Al₂ heb achosi i'r strwythur mandyllog grisialaidd na rhwystro'r is-haen.
Datgelodd nodweddion gwlybedd arwyneb y bilen Al₂O₂ â haen nano-TiO₂ â chaenen Al₂O₃ briodweddau uwchhydroffilig ac uwcholeoffilig mewn aer, tra’n arddangos priodweddau uwcholeoffobig o dan y dŵr. Mae'r ymddygiad gwlychu unigryw hwn yn deillio o egni arwyneb uchel TiO₂ ei hun ac effaith synergaidd y strwythur garwedd nano/micron hierarchaidd ar wyneb y bilen.
Dangosodd profion perfformiad o wahaniad emwlsiwn dŵr olew o dan system hidlo llif croes fod fflwcs treiddiad y bilen wedi cynyddu'n fras yn llinol gyda'r pwysau gweithredu cynyddol, ac roedd yr effeithlonrwydd gwahanu yn parhau'n sefydlog uwchlaw 99% o fewn yr ystod gwasgedd 0.5–2 bar. Dangosodd profion sefydlogrwydd tymor hir ar ôl 840 munud o weithrediad parhaus fod y fflwcs treiddiad, wedi'i effeithio gan halogiad organig (olew), wedi gostwng i tua 70% o'i werth cychwynnol, ond nid oedd yr effeithlonrwydd gwahanu yn amrywio'n sylweddol. Yn bwysicach fyth, gan drosoli priodweddau hunan-lanhau cynhenid ffotocatalytig TiO₂, dim ond 45 munud o arbelydru UV oedd ei angen i ddiraddio llygryddion organig cronedig ar wyneb y bilen yn effeithiol, gan adfer y fflwcs i tua 90% o'i werth cychwynnol.
3. Adennill dŵr golchi dillad gan ddefnyddio pilen ceramig cynaliadwy o lwch marmor gwastraff: Perfformiad, dadansoddiad baeddu
Cyfnodolyn: Ymchwil Amgylcheddol
Mae trefoli cyflymach a datblygiad cyflym economïau sy'n dod i'r amlwg wedi arwain at -ddefnyddio adnoddau dŵr yn ormodol. Er bod amaethyddiaeth a diwydiant yn cyfrif am dros 60% o gyfanswm y defnydd o ddŵr, mae defnydd dŵr preswyl hefyd yn ffynhonnell sylweddol o ddŵr gwastraff-mae bron i 50%–80% o ddŵr gwastraff a ollyngir yn tarddu o weithgareddau cartrefi. Mae twf parhaus yn y boblogaeth a threfoli yn cynyddu'r galw am olchi dillad yn uniongyrchol, gan arwain at symiau sylweddol o ddŵr gwastraff golchi dillad.
Mae'r astudiaeth hon yn defnyddio pilen seramig gynaliadwy a baratowyd o lwch marmor gwastraff i drin dŵr gwastraff golchi dillad, ynghyd â system hidlo pen marw sy'n cael ei gyrru gan ddisgyrchiant, gan arwain at gost proses gyffredinol isel. Gwerthuswyd perfformiad pilenni yn seiliedig ar ddau ddimensiwn: tynnu llygryddion a gallu gwrthffowlio. O dan weithrediad gwasgedd isel o 0.05 bar yn unig, cyflawnodd y bilen gyfraddau tynnu o 88% ar gyfer Galw Ocsigen Cemegol (COD), 98% ar gyfer Microplastigion (MPs), a 99% ar gyfer cymylogrwydd. Y crynodiadau COD dŵr crai ac MP oedd 1265 mg/L a 2.88 × 10⁶ gronynnau/L, yn y drefn honno; ar ôl triniaeth, gostyngodd COD i 145 mg/L, gan fodloni safonau derbyn ar gyfer defnydd nad yw'n yfed. Ar yr un pryd, dangosodd y bilen berfformiad gwrthffowlio rhagorol, gyda chyfradd adfer fflwcs (FRR) o 81%.
Dangosodd dadansoddiad o fecanwaith baeddu fod baw pilen yn cael ei ddominyddu gan effeithiau cyfunol rhwystr mandwll cyflawn a hidlo cacennau. Mae'r bilen hon yn cyfuno effeithlonrwydd tynnu llygryddion uchel gyda phriodweddau gwrthffowlio rhagorol, gan ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer trin dŵr gwastraff golchi dillad, gyda'r dŵr a gynhyrchir yn cael ei ailddefnyddio'n uniongyrchol mewn cymwysiadau nad ydynt yn yfed.
4. UV-C LED Diheintio Gwrthfiotig-Escherichia coli Gwrthiannol mewn Dŵr: Integreiddio â Hidlo Pilenni Ceramig
Cyfnodolyn: PROSESAU
Mae lledaeniad ymwrthedd gwrthfiotig wedi dod yn broblem fyd-eang sy'n bygwth iechyd y cyhoedd a diogelwch ecosystemau. Mae datblygu technolegau diheintio newydd yn gyfeiriad pwysig ar gyfer mynd i'r afael â'r her hon. Defnyddiodd yr astudiaeth hon deuodau allyrru golau uwchfioled dwfn (UV-C LEDs) i ddilysu anactifadu -Escherichia coli sy'n gwrthsefyll gwrthfiotigau sydd wedi'u hynysu o amgylcheddau dyfrol y byd go iawn (gan gynnwys dŵr môr, dŵr wyneb, a dŵr wedi'i adfer trefol wedi'i drin).
Dewisodd yr arbrawf ddwy donfedd UV-C nodweddiadol, 255 nm a 265 nm, a chymhwyso dosau arbelydru UV o 1–7 mJ/cm² i hydoddiannau byffer ffosffad wedi'u brechu â meithriniad bacteriol cymysg o 10 math o E. coli. Dangosodd y canlyniadau, ar ddogn arbelydru o 2 mJ/cm², fod y ddwy donfedd wedi cyflawni tua phum gorchymyn maint anactifadu logarithmig bacteriol. Ni ddatgelodd arsylwi sganio microsgopeg electron (SEM) newidiadau sylweddol mewn morffoleg bacteriol ar ôl arbelydru UV, ond gwelwyd canfod meintiol o ffurfiant pyrimidine pyrimidine -cynhyrchwyd tua 40 ng/mL o dimers cyclobutanepyrimidine ar y ddwy donfedd ar ddogn o ddifrod 2 mJ, a chadarnhawyd mai DNA oedd y mecanwaith actifadu sylfaenol.
Profodd yr astudiaeth hefyd berfformiad trin dŵr y bilen fflat ceramig carbid silicon: cyrhaeddodd y gyfradd wrthod gyfartalog ar gyfer cyfanswm y colifformau ac E. coli 99.9%. Ynghyd â thechnoleg UV-C LED a thechnoleg pilen ceramig, gellir diheintio dwysfwyd pilen yn ddwfn, gyda chyfradd anactifadu o 99.985% neu uwch, gan ddangos yn llawn botensial cymhwyso'r cyfuniad technoleg hwn ym maes diheintio dŵr effeithlon. Delwedd
5. Effeithiolrwydd pilenni cerameg nano-halloysite wrth dynnu plwm o ddŵr llygredig.
Cyfnodolyn: Gwyddoniaeth a Thechnoleg Dŵr
Paratôdd yr astudiaeth hon bilenni nanogyfansawdd ceramig wedi'u dopio â nanotiwbiau halloysite (HNTs) a nanoronynnau tetroocsid manganîs (Mn₃O₄) a gwerthuso'n systematig eu perfformiad tynnu plwm mewn dŵr. Paratowyd chwe math o bilen nanocomposite ceramig trwy addasu'r cynnwys HNT (75, 80, 85 wt.%) a thymheredd sintro (900, 1000 gradd ), tra'n cadw'r ychwanegiad clincer (8 wt.%) a Mn₃O₄ dopio yn gyson.
Dangosodd canlyniadau profion fflwcs dŵr mai'r bilen H85-900 (yn cynnwys 85% HNT, wedi'i sintro ar 900 gradd) oedd â'r athreiddedd gorau, gyda fflwcs o 390 L/(m²·h) ar bwysedd 5 bar. Mewn profion o doddiannau dyfrllyd sy'n cynnwys plwm wedi'u syntheseiddio, dangosodd y bilen H80-1000 (sy'n cynnwys 80% HNT, wedi'i sintro ar 1000 gradd) y gyfradd tynnu plwm uchaf, gan gyrraedd 99.84%. Mewn profion sbeicio dŵr daear gwirioneddol, cynhaliodd y bilen hon effeithlonrwydd tynnu uchel o 99.16%.
Roedd yr astudiaeth hon wedi syntheseiddio nanoronynnau Mn₃O₄ gan ddefnyddio dull dyddodiad ar y cyd a pherfformio nodweddiad aml-ddimensiwn: Dangosodd microsgopeg electronau sganio (SEM) grisialu gronynnau unffurf gyda maint o 30–40 nm; Cadarnhaodd sbectrosgopeg fflworoleuedd pelydr-X (XRF) purdeb Mn₃O₄ o 95.2%; Roedd diffreithiant pelydr X-(XRD) yn dynodi system grisial tetragonal; a dangosodd sbectrosgopeg UV-Vis copaon amsugno nodweddiadol ar 220 nm (trosglwyddiad gwefr O²⁻{{9}Mn²⁺/Mn³⁺) a 350 nm (d-d trawsnewid maes grisial). Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod gan bilenni ceramig sy'n defnyddio halloysite o darddiad lleol botensial da i'w ddefnyddio ym maes adfer metel trwm wrth drin dŵr.
