افزایش 10 برابر سرعت تصفیه آب با غشاء پلیمری نانوحفره‌ای
محققان دانشگاه ملک عبدالله در عربستان موفق به ساخت غشاء پلیمری با حفره‌های نانومتری شدند. غشاء متخلخل می‌تواند برای تصفیه آلودگی از سیالات مورد استفاده قرار گیرد. ذرات بزرگتر از حفره‌ها را می‌توان با استفاده از این غشاء جداسازی کرد.
این غشاء نوعی بلوک کوپلیمر با حفره‌های کمتر از 1.5 نانومتر است که با افزایش فشار آب ابعاد حفره‌ها افزایش می‌یابد. یک نانوفیلتر باید به شکلی باشد که بتواند برخی مولکول‌های ویژه را از سیستم جدا کند. این کار باید با سرعت بالا انجام شود.
بلوک کوپلیمرها موادی با دامنه کاربرد وسیع هستند. این ترکیبات می‌توانند خودآرایی داده و به الگوهای منظمی برسند به طوری که ابعاد حفره‌ها به کمتر از 10 نانومتر برسد. در صورتی سطح غشاء تغییر کند می‌توان ابعاد حفره را کاهش داد برای مثال، پوشش‌دهی سطح با طلا باعث می‌شود این حفره‌ها به سه نانومتر کاهش یابد هر چند با کاهش ابعاد حفره، جریان آب کاهش می‌یابد.
هایژو یو از محققان این پروژه می‌گوید: « ما دو نوع کوپلیمر را با هم ترکیب کردیم. برای این کار باید حلال، فرآیند و ساز وکار مناسبی را انتخاب می‌کردیم. این روش اهمیت زیادی دارد چرا که نیاز به پردازش ثانویه ندارد.»
پنیمان و همکارانش پلی‌استایرن b پلی (اکریلیک اسید) و پلی‌استایرنb پلی (4- وینیل‌پیریدین) را به نسبت 6 به 1 ترکیب کردند. محصول نهایی یک لایه 60 نانومتری اسفنجی شکل است. این محصول بدون این که نیاز به پردازش باشد، دارای حفره‌های نانومتری است.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از این روش موفق به جداسازی مولکول‌های زیستی نظیر پروتوپورفیرین از آب شدند. این فیلتر به مولکول‌های لیسین اجازه عبور می‌دهد. محققان این پروژه موفق شدند با استفاده از این روش 540 لیتر آب را در هر ساعت تصفیه کنند. این روش 10 برابر سریع‌تر از روش‌های رایج است.
به گزارش ایسنا، محققان این پروژه با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری و مدل‌سازی به بررسی ساز و کار این روش پرداختند. در این پروژه محققان نشان دادند که کاهش ابعاد حفره در این روش میسر است در حالی که به دلیل افزایش دانسیته حفره‌ها، فشار جریان آب عبوری کاهش نمی‌یابد.
No tags for this post.
