缺水是人類面臨的最大社會挑戰之一。反滲透(RO)海水淡化是一種廣泛使用的膜技術,它可以為缺水地區供水。然而,反滲透膜的設計和開發進展有限。為了顯著提高反滲透膜的性能,深入了解膜的分離和傳輸機制至關重要。近日,耶魯大學Menachem Elimelech綜述研究了反滲透技術的關鍵歷史發展,研究了反滲透膜材料的化學和物理特性,并對反滲透膜中水傳輸的模型和機制進行了批判性的回顧。
本文要點:
1) 根據最近的實驗和計算結果,作者對關鍵的傳輸模型進行了系統的分析,以評估它們在描述水傳輸方面的有效性。作者解釋了膜內的含水量梯度是否可以驅動RO膜的擴散傳輸。
2) 此外,作者還回顧了最近的分子動力學模擬,這些模擬可以描述反滲透膜中水傳輸的孔隙流動機制。最后,作者提供了未來的研究方向,旨在解決反滲透膜中水傳輸現象的關鍵知識空白,以推動下一代反滲透膜的開發。
Mohammad Heiranian et.al Mechanisms and models for water transport in reverse osmosis membranes: history, critical assessment, and recent developments Chem. Soc. Rev. 2023
DOI: 10.1039/D3CS00395G
https://doi.org/10.1039/D3CS00395G