تصفیه سریع آب دریا با استفاده از غشاهای کربنی

توسط گروهی از محققان کشف شد.

42439 752 فقط خبر

گروهی از محققان موفق به ابداع روشی برای تصفیه سریع آب دریا با غشاهای کربن پلیمری شدند.

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا، یوهان، محقق ارشد پروژه شیرین سازی آب دریا با استفاده از غشاهای نازک کربنی در یکی از دانشگاه های عربستان گفت: غشاهای نمک زدایی آب باید هم شار آب بالا داشته باشند و هم نمک حذف شوند. انتظار می‌رود نانومواد کربنی، مانند نانولوله‌های کربنی و گرافن، به دلیل شیمی سطحی منحصربه‌فرد و تمایل به تجمع در کانال‌های کوچک‌تر از یک نانومتر، این الزامات را برآورده کنند. با این حال، هم ترازی کانال و مشکلات انباشتگی استفاده در مقیاس بزرگ آنها را در غشاها چالش برانگیز می کند.

جی شن، نویسنده اول مقاله مرتبط با این پروژه و محقق فوق دکتری در گروه هان نیز معتقد است: یکی از راه های حل این محدودیت ها از طریق غشاهای کربن متخلخل دو بعدی با کانال های حمل و نقل مولکولی منظم و یکنواخت زیر یک نانومتر است. با این حال، این غشاها معمولاً در یک محیط محلول سنتز می شوند که منجر به رشد تصادفی یک ساختار سه بعدی نامنظم با منافذ ضعیف می شود.

Johan، Vincent Tung، Ingo Pinao و Lance Lee روشی را توسعه داده‌اند که به کنترل رشد چارچوب‌های پلیمری دوبعدی کمک می‌کند و با استفاده از رسوب‌دهی بخار شیمیایی، آنها را به فیلم‌های کربنی بسیار نازک تبدیل می‌کند.

به گفته هان، «این نتیجه غیرمنتظره نشان داد که کانال‌های عمودی گسسته ظاهراً توسط کانال‌های افقی کوتاه به هم متصل شده‌اند که به راحتی در مدل ساختاری پیش‌بینی‌شده نادیده گرفته می‌شوند».

  افت 4 هزار و 95 واحدی شاخص کل بورس / ادامه روند نزولی شاخص در ابتدای هفته

تصفیه سریع آب دریا با استفاده از غشاهای کربنی

این گروه اکنون در حال کار بر روی بهبود خواص ضد رسوب، استحکام مکانیکی و پایداری شیمیایی طولانی مدت غشا برای کاربردهای عملی آینده است. آنها همچنین ویژگی های بار سطحی و اندازه کانال را تنظیم می کنند. هان می گوید، هدف نهایی ما ارائه یک پلتفرم چند منظوره و چند منظوره است که نیازهای برنامه های مختلف مانند غربالگری یون، سنجش تک مولکولی و رابط های عصبی را برآورده می کند.

محققان مونومر تری اتینیل بنزن را در حضور یک باز آلی که به عنوان کاتالیزور عمل می کند، بر روی بسترهای مسی تک بلوری مسطح اتمی قرار دادند. تری اتینیل بنزن دارای سه گروه واکنشی است که به عنوان نقاط لنگر برای مونومرهای اضافی عمل می کنند. این گروه ها در زاویه 120 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند و آرایه های سازمان یافته ای از ساختارهای حلقوی کاملاً تعریف شده را ایجاد می کنند که در کانال های لوزی آبگریز زیر نانومتری قرار می گیرند.

این غشاء عملکرد عالی نمک‌زدایی آب را در هر دو پیکربندی اسمز مستقیم و اسمز معکوس نشان داد و از آن‌هایی که حاوی مواد پیشرفته‌ای مانند نانولوله‌های کربنی و گرافن بودند، بهتر عمل کرد. محققان دریافتند که مولکول های آب به جای حرکت در طول غشاء در امتداد کانال های مثلثی عمودی مانند زنجیره های یک بعدی، یک شبکه سه بعدی در داخل غشاء تشکیل می دهند. این امر انتقال سریع آب از طریق غشا را توضیح می دهد.

انتهای پیام/4144

انتهای پیام/

دیدگاهتان را بنویسید