כימיקלים ודגום; חומרים הנדסה
פיתוח חומרים ימיים אנטי-הסלמה עבור צמחים של דיסאלינציה
Table of Contents
הקדמה: הדחף הגדל לחדשנות נגד-הצמיחה
צמחי דיסדה הפכו לתשתיות חיוניות לאזורים בעלי מתח במים, מה שממיר את מי הים הסולריים והממים השבריריים לאספקה יעילה לעשרות מיליוני אנשים ברחבי העולם, על פי התאחדות ההתדרדרות הבינלאומית המסגורה את פרק 1 של אנרגיה מולקולרית, אשר מקטין באופן ישיר את יכולת ההתפלות המכוונת של אנרגיה מעוקבת שלה, עם תחזיות שעקביות, הן המשיכו בצמיחה מהירה ככל מקורות מתוקים הופכים ליותר ויותר תחת השפעה בלתי צפויה של מזג אווירית, למרות מינרלית, אך ורק על פני השטח.
האזור הכלכלי והמבצעי בודן של מינרלים
הגדלה של מינרלים היא גבישי אנרגיה לא רצויה והצטברות של מלחים אורגניים על פני השטח מוצק, וההשפעה שלה על צריכת חומרים של פליטה על פני השטח של פליטה, על ידי טמפרטורות מרובות שלבים (MSF) ו- Multi-אפקט מעוקב (MED), אשר עלולים להשפיע על צריכת כימיקלים של דלק באופן קולקטיבי (palis) רק על פני כדור הארץ, 000%) של צריכת דלק בינוני (palis)
יסודות של מינרלים Scale Formation
חומר למניעת הפחתה יעילה של חומרי מחקר, חייב להיות מתוכנן עם הבנה מעמיקה של מסלול הקריסטליזציה של מחזורי האנרגיה של כדור הארץ, תוך כדי שיפור משקל דרמטי של אנרגיה על פני השטח, אך ניתן להתגבר על מחסום אנרגיה גמיש, אך על ידי חנקן גבוה יותר, אפילו על פני השטח של חומר נפץ, על פני השטח של חומר נפץ מקומי, על מנת ליצור גרעיני יציב.
מגבלות של שיטות בקרת סודיות
ניהול בקנה מידה מסורתי מסתמך על נוגדנים כימיים - מפוזרים, phosphonates, ופוליקרboxylates - כי תפקוד באמצעות מעכב סף, עיוות גבישי או פיזור. בעוד יעיל בריכוזים חשמליים, בדרך כלל 2 עד 10 מ"ג / L, כימיקלים אלה מציעים חומרים כימיים עמידים סביבתיים ודאגות סביבתיות.
עקרונות עיצוב עבור משטחים אנטי-הסלמה
חומרים נוגדי חמצון ממינוף בין מדע גזעי כדי לגרות אחד או יותר של היווצרות סיליקון.מרחב העיצוב כולל שלוש אסטרטגיות עיקריות: צמצום קצב ההנעה של פני השטח, עיכוב צמיחה גבישית או שינוי גבישי כדי לייצר צורות אינטנסיביות של חשיפה לאחר דחיסה, וחלשה לאחר ירידה במשקל גבוה של כימיקלים, כי הוא מעדיף טמפרטורות גבוהות יותר של פחמן-ידיעה.
פלטפורמות חומרים אנטי-Scaling
מבוסס על סיליקון ופלואופולמר מתקפל
פתרונות Elastomers, במיוחד פולידי מתילסקסיאן (PDMS), מציגים אנרגיה על פני השטח נמוכה במיוחד, כ 21 mN /m, וגמישות שרשרת גבוהה, מה שהופך אותם למשטחי הגנה נמוכים מדי עבור קשקשים בינוניים. PDMS יכול להיות מיושם על ידי צינורות סיליקון קשיחים יותר של פחמן סיליקון / סיליקון חום אטומים (למרות רזולוציה גבוהה יותר) סיליקון סיליקון אטומית של צריכת אנרגיה נמוכה יותר אטומית (או אטומית)
Graphene ו- Carbon Nanotube Reinforcements
דו-ממדי גרף גרפן (GO) ו-Granene nanoplatelets מושכים עניין אינטנסיבי בגלל תכונות המכשול יוצא דופן שלהם ויכולת ליצור ציפוי הידרופיללימי ללא פגם.כאשר שכבתם על מתכת או תת-קרקעית פולימר, גליונות GO יוצרים משטח חלק, hydrated כי מעכבים גרף קבוע של סגסוגת פחמן של CaCO3 על ידי הצגת שכבה אחידה שלילית, שלילי כי הם מעכבי פחמן בינוניים.
Metal Oxide Nanostructures
ננונוד טיטניום דו-חמצני (TiO2), תחמוצת אבץ (ZnO), ו-אלומיניום oxide (Al2O3) מציעים שילוב של photocatalysis, hydrophilicity, ומניפולציה על פני השטח של TiO2 הם משכנעים במיוחד כי תחת קרינת UV-Coltra-of-of-of-of-atracerecerece (Op) מייצרת מינים חמצן גמישים שיכולים להחמצן אורגני תוך שמירה על שכבות של חמצן אורגניות תוך כדי שמירה על פני השטח של שכבת superhydricicicicial של חומר חמצן נוזלית-O2, אשר יכול להיות מסגסוגת ללא הפרעה, אשר יכול לגרום ל-oficicicicicial של חמצן נוזלית חום, כאשר במקביל, אשר יכול לקדם שכבתית חמצן גמישהחומרהחומרהת משקל של אלומיניום עם שכבתית חמצן עם שכבתית מגנטית של אלומיניום לטווח ארוך של אלומיניום עם מינרלי של חומר ניקוי גמישה, אשר יכול לגרום ל-ORM2, 000 של חומר חמצן גמישה, 000, 000, אשר יכול לגרום ל-ORM2, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000
Zwitterionic ו- Hydrogel Coatings
חומרים פולימרים קלים, המכילים גם חיובי וגם שלילי באותה יחידת מונומר, ידועים המאפיינים אולטרה-נמוך שלהם נגד חלבונים וחיידקים, והתנגדות זו משתרעת על קשקשים מינרלים.פולי(sulfobtaine לעומת חלקיקים זעירים אלה) למנוע מינרלים רגישים (pSBMA) ופוליטראז'מסלול מים דחוסים במהירות גבוהה יותר ממולקולות של חומצה פולינזיבת (pSB)
Biomimetic ו- Textured Surfaces
הטבע מספק טביעות אצבע אלגנטיות עבור עיצוב אנטי-הסלמה.עור כריש, עם מרקם המיקרו-צפוי שלה, מתנגד להתנחלות של נביחות ואורגניזמים אחרים, microletterns מעורר השראה אשר משבשים את נקודות המגע הדרושות למגרעות משקל.Llotic על פני השטח באופן טכני לא יכול לשחזר את אותם חומרים כימיים מתוחכמות גבוהה, אשר מונעים ממתכת-דלקתיים גבוהה.
יכולת, סקאביה, והתאמה סביבתית
תרגם את הצלחת המעבדה למפעלי הפלה המסחריים דורש כי ציפויים נגד קלוריות עומדים שנים של חשיפה לגלימות הפיכה סוערות בטמפרטורות עד 120 מעלות צלזיוס בתהליכים תרמיים ולחצים של 60 עד 80 בר במערכות ROD, שמירה על ציפויים חומרים מסוכנים של זיהום פחמן, כגון חול וסילקטים, התקפה כימית מפני ניקוי סוכנים, ורכיבה תרמית של כל הציפויונות של ננואידים כיום ממחסור בשרירים נמוכים;
אימות אמיתי ואימוץ התעשייה
כמה פרויקטים של טייס עברו מעבר להערכות בקנה מידה ספסל כדי להפגין ביצועים בתנאים ריאליים תפעוליים.ביוזמה משותפת בין מפעיל גדול במזרח התיכון desalination לבין מכון חומרים אירופיים, התוספים של PDMS-graphene nanocomposite מוחלים על ציפויים מתקדמים של ניתוחים מתקדמים של MEDCO2, אשר מופעלים על פני יותר מ-4,000 שעות באמצעות מים אטומיים מתקדמים.
כיוונים עתידיים: Multifunctional and Smart Coatings
בחמש עד עשר שנים הקרובות סביר להניח שהתכנסות של ציפויים רב-תפקודיים - שילוב של חומרים נוגדי-קליקה, נגד-החליפה, והגנה על השקעות בשכבה אחת - והשילוב של חיישנים חכמים שדווחים על בריאות הציפויה בזמן אמת, תוך צמצום חומרים סטנדרטיים של הגבלת זמן של הגבלת זמן של איסוף עצמי, אשר אלגוריתמים של אלגוריתמים נגד חומרים מתחום הפחתת יעילות או אג"ח דינמי הם בפיתוח פעיל, המבטיחים של 20%.
מסקנה
חומרים ימיים נגד הסלמה מייצגים שינוי פרדיגמטי מטיפול כימי תגובתי להנדסת פני השטח הפרואקטיבית בפלישה.על ידי משבשת חומרים פיננסיים desnucleation, שינוי מורפולוגיה גבישית, וצמצום הדבקות, הציפויים המתקדמים האלה ישירות להתמודד עם הגורמים הבסיסיים של מינרלים להפחתת חומרים כימיים, תוך שמירה על איכות חיים נמוכה על פני כדור הארץ, תוך כדי שיפור של חומרים עמידת מים גמישים, תוך כדי שיפור מהיר של חומרים עמידת חומרים.