Membranes enduites de noir de carbone pour le traitement de l'eau salée

Les chercheurs décrivent la préparation et la caractérisation de membranes recouvertes de noir de carbone pour le traitement de l'eau salée par distillation membranaire.

La distillation membranaire (DM) est une approche prometteuse pour lutter contre la pénurie d’eau en raison de sa capacité à obtenir une récupération élevée de l’eau lors du dessalement. Cependant, la consommation d’énergie élevée et la diminution du flux de perméat sont des problèmes clés du dessalement MD. Des matériaux nanophotoniques comme le noir de carbone (CB) ont été utilisés pour améliorer les performances du MD et réduire la consommation d'énergie en présence de la lumière du soleil. Les chercheurs ont maintenant étudié différentes procédures de revêtement pour la formation d'une couche uniforme de particules CB sur des membranes en polytétrafluoroéthylène (PTFE) et en fluorure de polyvinylidène.

Les membranes enduites ont été fabriquées et caractérisées par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et microscopie électronique à balayage. Les mesures de l'angle de contact ont démontré une augmentation de l'hydrophilie après l'ajout de CB. Les deux types de membranes ont présenté une augmentation du flux de perméat et du rejet de sel avec l'ajout de CB, la membrane PTFE recouverte de 0,5 % de CB ayant le flux d'eau le plus élevé, atteignant 14,6 L/m2 h (LMH) par rapport à un contrôle commercial ayant un flux de 8,0 LMH. Les effets de différents paramètres sur les performances de la membrane hydrophile en PTFE recouverte de CB ont été examinés. Les résultats ont démontré que le revêtement CB développé peut être avantageux pour améliorer les performances des membranes MD.

L'étude a été publiée dans Journal of Coatings Technology and Research, volume 20, numéro 4, juillet 2023.