بررسی نسل جدید غشاهای نانوکامپوزیتی لایه نازک بر پایه نانو مواد کربنی در شیرین سازی آب

در طی چند دهه اخیر، غشاهای نانوکامپوزیتی لایه نازک اسمز معکوس مورد توجه چشمگیری در فرایند شیرین-سازی آب قرار گرفته اند. این غشاها از یک لایه بستری متخلخل و یک لایه متراکم که نقش اصلی را در زدایش نمک وفرایند جداسازی دارد تشکیل شده اند. کاهش ضخامت لایه فعال در این غشاها موجب کاهش فشار مورد نیاز در فراینداسمز معکوس و درنتیجه کاهش انرژی و مقرون به صرفه شدن این غشاها شده است. حضور نانو ذره در این غشا موجببهبود عملکرد این غشاها در فرایند شیرین سازی آب می شود. نانوذره های پایه ی کربنی درمیان سایر نانوذره هایی که برایاصلاح غشا به کار می روند جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. این نانو ذره ها شامل گرافن، اکسید گرافن و نانولوله -های کربنی می بایند که از لایه های کربن با آرایش (sp(2 ساخته شده اند. گرافن از لایه ورقه ای کربن ساخته شده است کهبا ایجاد حفره در سطح این ورقه، به عنوان صافی مولکولی از عبور یون های محلول در آب جلوگیری می کند و به شیرین -سازی آب می پردازد. از اکسید شدن ورقه های گرافن ، اکسید گرافن به دست می آید که به دلیل حضور گروه های اکسیژن دارخاصیت آبدوستی پیدا می کند. فاصله بی ورقه های اکسید گرافن کانال هایی را برای عبور آب ایجاد می کند که در شیرین -سازی آب مورد استفاده قرار می گیرد. دسته ی سوم از نانو ذرات کربنی، نانولوله های کربنی هستند که از پیچ خوردن ورقه-های کربنی ساخته شده اند. فضای خالی داخل این نانولوله ها فضای لازم برای عبور آب و شیرین سازی آن را فراهم می سازد.

کلیدواژه ها:

غشای نانوکامپوزیتی لایه نازک ، کربن ، گرافن ، اکسید گرافن ، نانولوله ی کربنی ، شیرین سازی آب