آب تمیز گازدار از فیلترهای تعبیه شده غشایی نانوالماس
- بیشتر بدانید:در چند دقیقه آب دریا را قابل شرب کنید
- بیشتر بخوانید:تصفیه آب با کمک چوب، باکتری و خورشید
- لینک مفید:نانوفیلتر نوید دسترسی سریع به آب تمیز را می دهد
آب تمیز گازدار از فیلترهای تعبیه شده غشایی نانوالماس
اگرچه بیشتر سیاره با آب پوشانده شده است، اما تنها بخشی از آن به اندازه کافی تمیز است که انسان بتواند از آن استفاده کند. بنابراین، بازیافت این منبع در صورت امکان بسیار مهم است.
تکنیک‌های تصفیه فعلی نمی‌توانند به اندازه کافی فاضلاب بسیار داغ تولید شده توسط برخی صنایع را مدیریت کنند.
اما اکنون، محققانی که در ACS Applied Materials & Interfaces گزارش می دهند، ذرات نانوالماس تقویت شده با آمین(یکی از مشتقات آمونیاک) را برای مقابله با این چالش درغشاها تعبیه کرده‌اند.
برخی از روش‌های بازیافت روغن و سایر فرآیندهای صنعتی منجر به فاضلاب داغ می‌شوند که قبل از اینکه بتوان آن را از طریق غشاهای اسمز(عبور حلاّل خالص از غشای نیمهتراوایی که دو ناحیه از محلولی با غلظت های متفاوت را از هم جدا کرده است) معکوس سنتی تصفیه کرد، نیاز به خنک‌سازی پرانرژی دارد. پس از تصفیه، آب باید قبل از استفاده مجدد گرم شود.
در چنین دماهای بالایی، غشاهای اسمز معکوس سنتی به آرامی فیلتر می‌شوند و به نمک‌ها، جامدات و سایر آلاینده‌های بیشتری اجازه عبور می‌دهند.
محققان در مطالعات قبلی نانوالماس‌های بسیار ریز کره‌های کربنی که در اثر انفجار در ظروف بسته و کوچک بدون اکسیژن تولید می‌شوند روی این غشاها جاسازی کرده‌اند.
اگرچه غشاها به طور موثر و سریع حجم زیادی از آب را فیلتر می کنند و می‌توانند در برابر رسوب محافظت کنند، اما با نمونه‌های بسیار داغ آزمایش نشدند.
خورشیدی، صدرزاده و همکارانشان برای بهینه‌سازی غشاها برای استفاده در فاضلاب گرم، می‌خواستند کره‌های نانوالماس را اصلاح کرده و به روشی جدید تعبیه کنند.
این تیم آمین‌ها را به نانوالماس‌ها متصل کردند و آنها را در محلول اتیل استات غوطه‌ور کردند تا از جمع شدن کره‌ها جلوگیری کنند.
سپس، یک مونومر اضافه شد که با آمین‌ها واکنش داد تا پیوندهای شیمیایی به پایه غشایی سنتی ایجاد کند.
اثرات هم افزایی پیوندهای آمین و طرزعمل اتیل استات منجر به غشاهای ضخیم تر و پایدارتر در دما شد که به بهبود عملکرد آنها کمک کرد.
با افزایش مقدار نانوالماس تقویت‌شده با آمین در غشاء، محققان نرخ‌های فیلتراسیون بالاتری را با نسبت بیشتری از ناخالصی‌ها حذف کردند، حتی پس از ۹ ساعت در دمای ۱۶۷ درجه فارنهایت، در مقایسه با غشاهای بدون نانوالماس.
به گفته محققان، روش جدید غشاهایی تولید می‌کند که می‌توانند به طور موثرتری فاضلاب را در دمای بالا تصفیه کنند.
تاریخ:1403/11/7
مهسانعمتی
