Новая мембрана поможет очищать воду и хранить энергию

Ученые из Имперского колледжа Лондона создали новый тип мембран, способный улучшить системы очистки воды и хранения энергии.

Ионообменная мембрана изготовлена из недорогого пластика с множеством гидрофильных пор, сообщает phys.org. Она является более практичной альтернативой существующим технологиям. Для очистки воды и хранения энергии возобновляемых источников используются нафионы (Nafion). Но мембраны очень дорогие, а ионные каналы в них плохо выражены. Их полимерные аналоги широко используются для удаления соли или очистки газа. Но такие мембраны недостаточно избирательные или проводящие для передачи ионов.

Команда исследователей, возглавляемая доктором Цилеем Суном из Имперского колледжа и профессором Нилом МакКауном из Эдинбургского университета, разработала новую структуру, способную удешевить хранение энергии и очистку воды.

Выводы проекта представлены в Nature Materials.

Ученые использовали компьютерные симуляции для создания полимеров с внутренней пористостью (ПВП) и настройки их компонентов под разные задачи. Материал можно обрабатывать стандартными растворителями, получая сверхтонкие пленки, дополнительно ускоряющие передачу ионов.

Для использования в воде команда добавила к ПВП базовые и амидоксимные группы Трегера. Они пропускают небольшие ионы соли, задерживая крупные частицы органических молекул. Мембрана поможет получать питьевую воду в развивающихся странах. Она избирательно разделяет литиевые и магниевые ионы в соленой воде, позволяя уменьшить потребность в добыче элемента.

Мембрана может заменить Nafion в проточных батареях. Команда продемонстрировала возможности материала в прототипе органической редокс-системе. Избирательность мембраны в отношении ферроцианидных анионов может продлить срок службы устройства.

«Материал способен улучшить широкий ассортимент аккумуляторных химических реакций: как в твердотельных литий-ионных системах, так и в недорогих проточных структурах», — сказал один из первых авторов, Руи Тан.

Принципы изготовления мембран можно применять для промышленных сепарационных процессов, новых батарей и других электрохимических устройств.

Новости партнеров

Комментарии

Источник: pronedra.ru

Рекомендованные статьи

Добавить комментарий