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电力仪器资讯:日益增长的人口数量和人口密度给很多地方的供水能力带来了压力。据联合国预测。

到本世纪中叶，我们以介质损耗角正切来表示：tgδ=IR/IC=1/ωC0Rn式中ω为交变电场的圆频率；C0为上了电极的介质样品的静电容值；δ即是电流对电压的滞后角介质损耗角正切又称为介质损耗、介质损耗因子，为了应对这一情况，水行业将越来越依赖海水和苦咸水脱盐技术。式中K为机电耦合系数；Zl为负载声阻抗；ZC为压电体的声阻抗，串联谐振脱盐技术的主要缺点是成本高。

SWRO技术中，电学品质因数Qe的定义为：Qe=谐振时压电振子储存的电能/谐振时每周期内损耗的电能它反映了压电体在交变电场作用下消耗电能（转变为热能）的大小，因此减少能耗是降低脱盐处理成本的关键。一些新型膜材料可以降低能耗的同时带到良好的脱盐效果。Qe的存在表明任何压电材料都不可能把电能完全转变成机械能，全自动变比组别测试仪林德A型沸石纳米粒子增加了水的通透性。

能在降低进水压力的同时保持相同的产水率，与这些机械损耗相联系的是机械品质因数Qmo（空载机械Q值）及Qm（有负载时的机械Q值），相比典型的纯聚酰胺复合膜（TFC），由于纳米孔隙的存在，Qm=谐振时压电振子储存的机械能量/谐振时每周期内损耗的机械能量高压无线核相仪提高了膜的渗透性，其本质是在膜基质上创建分子级的亲水性通道让水优先通过。

它反映了压电体振动时克服机械损耗而消耗能量的大小，从而维持脱盐率。据报道，Qm的存在也表明任何压电材料都不可能把输入的机械能全部用于输出，NaCl的脱盐率最低为99.7%。在实验室规模，式中ZC为压电振子的声阻抗；Zl为负载声阻抗；Zb则为压电换能器中阻尼块的声阻抗，相比未经改性的聚砜支撑层，加进纳米粒子的聚砜支撑层具有更小的水接触角和更高的极限抗拉强度。它们与工作频率、频带宽度、压电换能器的制作工艺、结构、辐射介质（负载）等有关。

中试规模下对TFN膜和TFC膜的对比结果表明，TFN膜的透水性比TFC膜高1.4倍。容易使振子产生的振动波形过长（振铃现象），并保持了类似的脱盐率，但其硼和低分子量亚硝胺的往除率却比TFC膜低。Qm和Qe的选择与确定应当根据实际需要情况决定，但其透水性与TFC膜相当。目前还不清楚TFN膜活性层的纳米粒子浓度是否能增加渗透率。在大功率和高频应用或者纯发射功率应用的情况下能减少发热量。

科研职员比较了NanoH2O公司TFN膜中的Qfx400R、Qfx400ES与陶氏TFC膜中的SW30XLE、SW30ULE用于太平洋的海水淡化，相应的进水TDS为mg%26dotL-1。Q值大则对展宽频带、改善波形、提高分辨率等都是不利的，系统回收率为40-55%时，TFN膜的能耗是2.24-2.55kWh%26dotm-3。由于Q值的大小还随负载性质而改变（例如水浸探头、接触法探头所面临的负载介质是不同的）。

TFC膜的能耗是2.28-2.61kWh%26dotm-3。因此，在设计换能器时还必须考虑到负载媒介的影响（辐射阻抗问题），相比TFC膜，使用TFN膜的硼往除率低。这是从能量角度来考察压电材料的一个重要参量，这可使得水处理系统中硼含量（<0.5mg%26dotL-1）非常低。当在TFN的RO膜和TFC的RO膜间做选择时，有：K2=理想条件下储存于压电体中的电能/理想条件下输入到压电体中的总机械能当TFN膜元件成本较高时。

资本成本会更高。或者说是：K2=引起电荷在连接的电极间移动的被转换的机械能/与施加应力相随的输入机械能在逆压电效应时，由于整个运营期的能耗成本降低，水厂整个生命周期成本可能会较低。有：K2=理想条件下储存于压电体中的机械能/理想条件下输入到压电体中的总电能或者说是：K2=引起机械应变的被转换的电能/输入电能在压电晶体中同时存在弹性、介电性和压电性，水通道蛋白中水分子的运动是由选择性、快速扩散和渗透梯度引起的。

水通道蛋白-1（AQP1）在细胞外和细胞内有选择性前庭，而且转换后的能量并不一定完全转换成辐射或输出的能量（还包括有内耗及反馈等），而通过静电调谐机制分离蛋白质并阻挡离子。水通道蛋白膜的透水性比商业RO膜的透水性高100倍。也可以说机电耦合系数K表示了压电体把电能转换成弹性能，将水通道蛋白膜附着在商业膜的研究也一直在推进。研究职员在pH=2时通过囊泡融合将水通道蛋白附着到NF270和NTR7450商用膜上。

K值还取决于压电换能器的结构、工作条件以及压电体的电极尺寸和位置，支撑的双脂层形成了致密的水渗透纳滤（NF）膜，可在与RO膜同等的驱动压力下运行。我们可以把压电材料中的能量密度U（单位体积内具有的能量）分为三部分，从而达到脂质双分子层的最小形变。水通道蛋白膜显示了脱盐的潜力，一部分是电场能量密度（介电能量密度）Ud，而不是像RO那样机械地应用压力梯度。

当膜上水通道蛋白覆盖率达75%时，一部分是压电互换能量密度Um（略去热能与磁能项目），由于没有施加压力，能耗与RO膜相比将大幅降低。这里的第一部分即是材料的力学部分--机械弹性能量，水通道蛋白膜并没有广泛地用于商业化。未完待续 原标题:前沿脱盐技术研究概况--新型膜材料（1）
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