شبیه سازی اتمی نمک زدایی آب با استفاده از غشای گرافاین

  • سال انتشار: 1399
  • محل انتشار: سومین همایش ملی مکانیک محاسباتی و تجربی
  • کد COI اختصاصی: CEMCONF03_019
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 204
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

عادل نعمتی پور

کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهرا ن

احسان هوشفر

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهرا ن

میرمسعود سیدفخرآبادی

استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهرا ن تهران، صندوق پستی ۴۵۶۳-۱۱۱۵۵،

چکیده

در این پژوهش با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک مولکولی امکان به کارگیری غشاهای گرافاین در سیستم نمکزدایی آب بررسی شده است. برای این منظور، از غشاهای گرافاین-۲، گرافاین-۳ و گرافاین-۴در فشا رهای ۱۰، ۵۰و ۱۰۰ MPa جهت بررسی اثر فشار و همچنین اندازه قطر سوراخ غشا بر عملکرد نانو سیستم نمکزدایی استفاده شده است. در ضمن برای درک بهتر مکانیزم دفع یون، ساختار پوسته هیدراسیون یونها نیز مورد تحلیل قرار گرفته است، زیرا این ساختار نقش کلیدی را در عملکرد نمک زدایی سیستم ایفا میکند. نتایج شبیه سازیها نشان میدهند که غشای گرافاین ۲- در تمامی فشارها غیر قابل نفوذ و غشاهای گرافاین-۳ و گرافاین-۴ به ترتیب دارای نفوذ پذیری ۴۹/۹۲ و ۵۰/۹۵ L/cm۲/day/MPa هستند. همچنین دفع یون برای غشاهای گرافاین-۲ و گرافاین ۳- در تمامی فشارها ۱۰۰ درصد بوده و برای غشای گرافاین-۴ دفع یون در فشارهای ۱۰ و ۵۰ MPa به میزان ۹۵/۵۵ درصد و در فشار ۱۰۰ MPa، برابر با ۹۳/۳۳ درصد میباشد. در نتیجه میتوان گفت که با افزایش فشار و قطر سوراخهای غشا، درصد دفع یون کاهش می یابد ولی از طرفی نرخ جریان آب عبوری از غشا افزایش پیدا میکند. در پایان پژوهش نیز غشای گرافاین-۳ به خاطر دفع یون ۱۰۰ درصدی و نرخ مناسب جریان آب در آن به عنوان یک غشای ایده آل برای نمکزدایی معرفی شده است .

کلیدواژه ها

گرافاین، نمکزدایی، غشا، دینامیک مولکولی، آب

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.