МОСКВА, 21 декабря. /ТАСС/. Российские и китайские химики разработали теоретическую модель, которая позволяет точно рассчитывать характер взаимодействий ионообменных мембран с различными частицами. Она позволит исследователям значительно улучшить свойства уже существующих мембран для очистки и обессоливания воды, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Исследователи экспериментально выявили влияние различных факторов на процесс обессоливания и то, насколько избирательным образом мембраны взаимодействуют с ионами. Авторы считают, что работа поможет лучше прогнозировать свойства новых ионообменных мембран, которые используются для очистки и обессоливания воды", - говорится в сообщении.
Это открытие было совершено группой российских и китайских химиков под руководством профессора НИУ ВШЭ Андрея Ярославцева в ходе изучения того, какие факторы влияют на характер взаимодействий различных типов ионов с ионообменными мембранами. Они представляют собой тонкие пленки, которые избирательным образом пропускают через себя определенные типы ионов и блокируют другие типы частиц.
Подобные структуры активно используются в качестве основы для различного типа опреснителей и систем очистки воды. В 2022 году ученые из России выяснили, что работу этих систем можно значительным образом улучшить, если встроить в них набор из наночастиц на базе фосфора и церия. Это открытие заставило ученых детально изучить факторы, влияющие на взаимодействия мембран с ионами.
Для этого ученые всесторонне изучили взаимодействия ионообменных мембран с различными типами частиц и создали компьютерную модель, которая позволяет оценить активность взаимодействий мембран и разных однозарядных ионов с учетом влияния экспериментальных факторов. Исследователи также изучили влияние перемешивания, концентрации растворов, систем предварительного обессоливания, свойств электрического тока, а также различий между установками разных типов на процесс опреснения.
"Мы систематизировали методологию процесса обессоливания и показали, что реальные данные совпадают с теоретической моделью. Мы надеемся, что наша работа позволит лучше предсказывать свойства будущих мембран", - подытожил исследователь из НИУ ВШЭ (Москва) Андрей Манин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.