将废物塑料转变为过滤膜

Bruno Pulido测试了团队的合成膜的效率。

在一个似乎在塑料瓶中溺水的世界里，将这种废物回收成有用的材料将有助于降低其环境影响。Kaust研究人员现在发明了一种方法可以将塑料瓶转变为多孔膜，可用作化学工业中的分子过滤器。

大约40％的化学工业的能量中使用的是分离和纯化热密集方法中的化学品，例如蒸馏和结晶。使用多孔膜将来自液体的分子分离可以显着降低能量消耗。但大多数常规膜不足以承受工业中使用的溶剂的稳健，并且替代陶瓷膜往往非常昂贵。

Kaust团队转向再循环聚（乙二醇酯）（PET）。“PET是机械和化学稳健的，使其有用，可用于需要与酸或漂白剂进行灭菌或清洁的过滤和纯化过程，”Bruno Pulido，Ph.D。学生。2016年，全球宠物生产达到5000万吨，占塑料总产量的9％约为9％。大约30％的宠物用于食品工业，包括单用塑料瓶。PET通常是“循环”的低价产品，如服装织物，因此将其转化为高价值过滤膜可以提供强烈的经济动力，以改善回收率。

聚合物合成膜的制备。

为了创造膜，研究溶解了宠物，然后使用不同的溶剂再次制作PET固体，这次呈膜的形状而不是瓶子。

该团队测试了各种不同的加工条件和溶剂，并使用称为聚（乙二醇）（PEG）的添加剂，以帮助在PET膜内形成孔。改变PEG分子的浓度和尺寸有助于控制膜内的孔的数量和尺寸，从而微调其过滤性质。

（左右）Ola Habboud，Suzana Nunes和Bruno Pulido讨论了他们的宠物膜的潜力，用于应用于工业。

优化该过程后，该团队测量了流过膜的液体的容易，以及它们分离不同尺寸的分子。最佳膜具有孔径，范围为35至100纳米，毛孔覆盖高达膜面积的10％;它们也在100摄氏度下表现良好。

宠物瓶（左）和过滤膜（右）的电子显微镜图像。

Purido表示，膜可以用作对其他过滤材料的薄层的载体，例如在反渗透膜中发现的那些。“我们还在致力于宠物中空纤维的开发，一种膜，具有扁平膜的额外优点，”他补充道。

参考：通过Bruno A. Habboub，Ola S. Habboub，桑德拉··阿里斯坦·瓦尔，Gyorgy Szekely和Suzana P.Nuanes，2019年7月22日，ACS应用聚合物材料.DO：
10.1021 / ACSAPM.9b00493