Även om större delen av planeten är täckt av vatten, endast en bråkdel av den är tillräckligt ren för människor att använda. Därför, det är viktigt att återvinna denna resurs när det är möjligt. Nuvarande reningstekniker kan inte på ett adekvat sätt hantera det mycket varma avloppsvattnet som genereras av vissa industrier. Men nu, forskare som rapporterar in ACS tillämpade material och gränssnitt har bäddat in aminförstärkta nanodiamantpartiklar i membran för att möta denna utmaning.

Vissa oljeåtervinningsmetoder och andra industriella processer resulterar i varmt avloppsvatten, som kräver energikrävande kylning innan det kan renas genom traditionella omvänd osmosmembran. Efter rening, vattnet måste sedan värmas upp innan det kan återanvändas. Vid så höga temperaturer, traditionella omvänd osmos-membran filtrerar långsamt, tillåta mer salter, fasta ämnen och andra föroreningar att ta sig igenom. Forskare har bäddat in extremt små nanodiamanter - kolsfärer som produceras av explosioner i små, slutna behållare utan syre närvarande — på dessa membran i tidigare studier. Även om membranen effektivt och snabbt filtrerade stora volymer vatten och kan skydda mot nedsmutsning, de testades inte med mycket varma prover. För att optimera membranen för användning med varmt avloppsvatten, Khorshidi, Sadrzadeh och kollegor ville modifiera nanodiamantsfärerna och bädda in dem på ett nytt sätt.

Teamet fäste aminer till nanodiamanter och badade dem i en etylacetatlösning för att förhindra att sfärerna klumpar sig. Sedan, en monomer tillsattes som reagerade med aminerna för att skapa kemiska länkar till den traditionella membranbasen. Synergistiska effekter av aminlänkarna och etylacetatbehandlingen resulterade i tjockare, mer temperaturstabila membran, bidra till förbättringar av deras prestationer. Genom att öka mängden aminförstärkta nanodiamanter i membranet, forskarna fick högre filtreringshastigheter med en större andel föroreningar som avlägsnades, även efter 9 timmar vid 167 F, jämfört med membran utan nanodiamanter. Den nya metoden producerade membran som mer effektivt kunde behandla avloppsvatten vid höga temperaturer, säger forskarna.