Table of Contents
Màng tách chất lỏng là các vật liệu mỏng, xốp có thể được chọn với các thành phần khác nhau của hỗn hợp chất lỏng dựa trên kích thước phân tử, điện tích và các tính chất vật lý hoặc hóa học khác. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng, từ lọc nước và xử lý nước thải đến sản xuất hóa chất và dược phẩm, chế biến thực phẩm và nghiên cứu y sinh.
Có một số loại màng ngăn cách chất lỏng, bao gồm bộ lọc vi mô, siêu lọc, bộ lọc nano và thẩm thấu ngược. Microplastemia có kích thước lỗ từ 0,1 đến 10 micron và có thể loại bỏ chất rắn lơ lửng, vi khuẩn và các phân tử lớn khỏi chất lỏng. Màng Super Filter có kích thước lỗ nhỏ hơn (0,001 đến 0,1 micron) và có thể loại bỏ các hạt, virus và phân tử nhỏ hơn. Bộ lọc Nano thậm chí có các lỗ nhỏ hơn (0,001 đến 0,01 micron) và có thể loại bỏ các ion hóa trị, phân tử hữu cơ và một số ion hóa trị liệu. Màng thẩm thấu ngược có kích thước lỗ nhỏ nhất (dưới 0,001 micron) và có thể loại bỏ gần như tất cả các ion, phân tử và các hạt hòa tan từ chất lỏng.
Màng tách chất lỏng có thể được làm từ nhiều vật liệu, bao gồm polyme, gốm sứ và kim loại. Polyme được sử dụng rộng rãi nhất do tính linh hoạt, chi phí thấp và dễ sản xuất. Chúng có thể được làm từ nhiều polyme, bao gồm polyetylen, polypropylen, polysulfone và polyamit. Màng gốm khó hơn và bền hơn, nhưng đắt hơn và khó sản xuất. Phim kim loại bền nhất và có thể chịu được nhiệt độ và áp suất cao, nhưng cũng đắt nhất và khó sản xuất.
Hiệu quả của màng phân tách chất lỏng phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm kích thước của lỗ, độ dày, hóa chất bề mặt và bản chất của hỗn hợp chất lỏng. Sự tắc nghẽn của màng, hoặc sự tích tụ của các hạt và chất ô nhiễm trên bề mặt màng hoặc trong các lỗ của màng, là một vấn đề phổ biến có thể làm giảm hiệu quả và tuổi thọ của màng. Để ngăn ngừa tắc nghẽn, các màng có thể được bao phủ bởi các vật liệu giống như nước hoặc chống lại, hoặc hoạt động ở áp suất thấp với vệ sinh và bảo trì thường xuyên.
Màng tách chất lỏng có thể được sử dụng trong nhiều cấu hình khác nhau, bao gồm các mô -đun tấm phẳng, bọc xoắn ốc, sợi hình ống và các sợi trống. Màng phẳng bao gồm một màng phẳng, phẳng được kẹp giữa hai lớp được hỗ trợ và được sử dụng trong các ứng dụng áp suất thấp. Phim xoắn ốc bao gồm một màng bọc xung quanh một ống trung tâm và được sử dụng trong các ứng dụng áp suất cao. Màng hình ống bao gồm một màng hình trụ dài được gắn theo chiều dọc hoặc chiều ngang và được sử dụng trong các ứng dụng thể tích lớn. Màng sợi rỗng bao gồm hàng ngàn sợi nhỏ, rỗng với nhau và được sử dụng trong cả các ứng dụng áp suất thấp và áp suất cao.
Màng phân tách chất lỏng được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước và các ứng dụng xử lý nước thải để loại bỏ chất rắn lơ lửng, vi khuẩn, virus và các chất gây ô nhiễm khác từ nước. Chúng cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống để làm và lọc nước ép, sữa, bia và các chất lỏng khác. Trong ngành công nghiệp dược phẩm, chúng được sử dụng để tách và tinh chỉnh thuốc và sinh học. Trong ngành hóa chất, chúng được sử dụng để tách và tinh chỉnh các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Trong lĩnh vực nghiên cứu y sinh, chúng được sử dụng để cô lập và tinh chỉnh các tế bào và protein để nghiên cứu thêm.
Nhìn chung, màng phân tách chất lỏng là một công nghệ linh hoạt và mạnh mẽ để phân tách có chọn lọc các thành phần khác nhau của hỗn hợp chất lỏng. Nghiên cứu và phát triển các màng tách chất lỏng đã tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của màng, giảm tắc nghẽn và phát triển các vật liệu và ứng dụng mới.
Một số tiến bộ gần đây trong lĩnh vực này là:
Phát triển các vật liệu màng tiên tiến: Các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng các vật liệu mới, chẳng hạn như graphene oxide, ống nano carbon và khung kim loại hữu cơ, để tạo ra các màng chọn lọc, cải thiện độ thấm và độ bền được cải thiện. Những vật liệu này có tính chất duy nhất có thể được điều chỉnh để phù hợp với nhu cầu phân tách cụ thể, chẳng hạn như tách các phân tử hữu cơ, kim loại nặng và khí.
Chế tạo màng tổng hợp: Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển màng tổng hợp kết hợp các đặc điểm của các vật liệu khác nhau để tạo ra một bộ phim hiệu suất tiên tiến. Ví dụ, chúng đang kết hợp các ống nano carbon với các polyme để tạo ra các màng bền hơn và chọn lọc hơn.
Sửa đổi bề mặt màng: Để giảm tắc nghẽn, các nhà nghiên cứu đang sửa đổi bề mặt màng bằng cách sử dụng nước hoặc chống lại lớp phủ. Những lớp phủ này có thể đẩy lùi thành phần hữu cơ và inorga được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp cho các ứng dụng, lọc và tinh chế khí và chất lỏng. Việc lựa chọn loại kỹ thuật phim và sản xuất phụ thuộc vào ứng dụng và phải vượt qua một số thách thức để đảm bảo màng hoạt động hiệu quả và tiết kiệm chi phí. Nghiên cứu liên tục về công nghệ màng dự kiến sẽ cải thiện hiệu suất của màng, giảm chi phí sản xuất và mở rộng các ứng dụng của họ thành các khu vực mới.
Phát triển các thiết kế mô -đun mới: Các nhà nghiên cứu đang khám phá các thiết kế mô -đun mới có thể cải thiện hiệu quả và độ bền của bộ phim. Ví dụ, họ đang phát triển các hệ thống màng mô -đun có thể tự động điều chỉnh các điều kiện hoạt động để tối ưu hóa hiệu suất và giảm tắc nghẽn.
Sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo: Để giảm mức tiêu thụ năng lượng và khí thải carbon, các nhà nghiên cứu đang khám phá việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, như năng lượng mặt trời và gió, do đó cung cấp năng lượng cho các hệ thống màng. Họ cũng đang phát triển các công nghệ mới, chẳng hạn như chưng cất màng và lò phản ứng sinh học, có thể tạo ra năng lượng từ các đường chất thải và giảm tác động môi trường của quá trình tách chất lỏng.
Áp dụng phân tách chất lỏng
Xử lý nước và nước thải: màng được sử dụng để loại bỏ tạp chất, chẳng hạn như chất rắn lơ lửng, vi khuẩn và virus từ nước và nước thải. Chúng được sử dụng trong các nhà máy xử lý nước đô thị, các nhà máy sản xuất Deolant và các cơ sở xử lý nước thải công nghiệp.
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Màng được sử dụng cho nước ép, sữa, bia và các chất lỏng khác. Chúng cũng có thể được sử dụng để loại bỏ hương vị không mong muốn và mùi từ các sản phẩm thực phẩm.
Ngành công nghiệp dược phẩm: Màng được sử dụng để tách và tinh chỉnh các loại thuốc và sinh học. Chúng được sử dụng trong khám phá và phát triển thuốc, cũng như trong việc sản xuất vắc -xin và dược phẩm sinh học.
Công nghiệp hóa chất: Bộ phim được sử dụng để tách và tinh chỉnh các hợp chất hữu cơ và vô cơ. Chúng được sử dụng trong sản xuất hóa học, chẳng hạn như dung môi, axit và rượu.
Nghiên cứu y sinh: màng được sử dụng để cô lập và tinh chỉnh các tế bào và protein để nghiên cứu thêm. Chúng được sử dụng trong nuôi cấy tế bào, proteomics và nghiên cứu bộ gen.
Công ty chứng khoán chung của Dong A tự hào là người tiên phong trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm hóa học cơ bản như NaOH, HCL, PAC, Javen, clo lỏng, clo (canxi hypochlorite) cho các ngành công nghiệp trong nước.
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
