Avec l'augmentation du problème de la pollution de l'eau, les petits polluants organiques moléculaires, tels que les colorants organiques et les produits pharmaceutiques et les produits de soins personnels (PPCP), sont devenus l'une des principales sources de contamination de l'eau. Ces polluants constituent une menace grave pour les écosystèmes et la santé humaine, ce qui rend particulièrement important le développement de technologies de traitement de l'eau efficaces. La technologie membranaire à basse pression, en tant que méthode largement appliquée pour le traitement profond des eaux usées, a un grand potentiel pour éliminer les polluants de l'eau. Cependant, en raison de la taille des pores relativement grande des membranes à basse pression, ils ont du mal à éliminer efficacement les petits polluants organiques moléculaires.
Dans ce contexte, la technologie de nanotube de carbone (CNT) est devenue une solution prometteuse. Les nanotubes de carbone, avec leur surface spécifique exceptionnellement grande et leurs excellentes propriétés d'adsorption, sont des matériaux idéaux pour éliminer les petits polluants organiques moléculaires. Bien que les NTC aient une mauvaise dispersion dans les solutions aqueuses et ont tendance à agglomérer, la fonctionnalisation non covalente peut améliorer leur dispersion et améliorer leur capacité d'adsorption. En fonctionnalisant de manière non covalente des NTC, les chercheurs peuvent non seulement améliorer leur efficacité dans le traitement de l'eau, mais également éviter les risques écologiques posés par la libération de NTC dans l'environnement.
Des études ont montré que des substances comme l'acide humique (HA), l'alginate de sodium (SA), le dodécyl sulfate de sodium (SDS) et le polyéthylène glycol (PEG) sont utilisés pour la fonctionnalisation non covalente des CNT. Ces techniques modifient les propriétés de surface des NTC, améliorant leur dispersion et leur capacité d'adsorption dans des solutions aqueuses. Les NTC fonctionnalisés sont ensuite utilisés pour fabriquer des membranes à basse pression, ce qui améliore considérablement l'efficacité de la membrane dans l'élimination des polluants organiques à petites petites moléculaires.
La recherche indique que les membranes fonctionnalisées à basse pression CNT peuvent éliminer efficacement les colorants cationiques et anioniques, ainsi que les PPCP, pendant les processus de filtration dynamique. Différents types de NTC, tels que MWCNT, MWCNT-COOH et SWCNT, montrent des efficacités d'élimination variables pour différents polluants. Par exemple, les membranes MWCNT sont les plus efficaces pour éliminer le bisphénol A, tandis que les membranes SWCNT présentent d'excellentes performances d'élimination pour divers colorants organiques et PPCP.
D'autres études ont exploré comment les facteurs environnementaux de solution (tels que la valeur du pH et la force ionique) et les traitements de fonctionnalisation de surface (tels que HA, SDS et SA) affectent les performances d'élimination des membranes CNT. Les résultats montrent que le pH influence considérablement l'élimination des colorants et des PPCP. Dans des conditions alcalines, la membrane fonctionne mieux pour éliminer les colorants cationiques, tandis que les conditions acides sont plus favorables pour éliminer les colorants anioniques.
La technologie de membrane à basse pression CNT, améliorée par la fonctionnalisation non covalente, améliore considérablement l'efficacité d'élimination des petits polluants organiques moléculaires. Cette technologie résout non seulement la limitation des membranes traditionnelles à basse pression dans l'élimination de ces polluants, mais réduit également les risques écologiques des NTC dans l'environnement. Avec les progrès continus de la technologie, les membranes à basse pression CNT ont un grand potentiel pour les applications futures du traitement de l'eau, en particulier dans les processus de traitement des eaux usées et municipales.
