Suyun Tuzdan Arındırılması İçin Akıllı Grafen Membran Geliştirildi. Shinshu Üniversitesi’nden (Japonya) bilim adamları ve Penn State’deki ATOMIC Merkezi direktörü dahil olmak üzere uluslararası bir araştırmacı ekibi, mevcut nanofiltrasyon membran teknolojilerinden daha sağlam ve ölçeklenebilir tuz giderme membranları için grafen esaslı bir kaplama geliştirdi. Sonuç, temiz su solüsyonlarının yanı sıra protein separasyonu, atıksu arıtımı ve farmasötik ve gıda endüstrisi uygulamaları için sağlam ve pratik bir zar olabilir.
Penn State’den Profesör Mauricio Terrones, “Hayalimiz, yüksek akış hızlarında, yüksek verimlilikte, uzun ömürlü, kendi kendine iyileşebilen ve temiz su kıtlığı olan dünyanın birçok bölgesinde temiz su çözümleri sağlamak için biyolojik ve inorganik kirlenmeyi ortadan kaldıran akıllı bir membran oluşturmaktır “diyor.
Ekip tarafından geliştirilen hibrid membran, polivinil alkol ile modifiye edilmiş polisülfon merkez destek zarının üzerine, çözelti içinde grafen oksit ve birkaç katmanlı grafen karışımını kaplamak için basit bir püskürtme teknolojisi kullanıyor.
Destek membranı yoğun çapraz akışa, yüksek basınca ve klora maruz kalmaya dayanabilen hibrid zarın sağlamlığını artırdı. Gelişimin ilk aşamalarında dahi, membran tuzun yüzde 85’ini, boya moleküllerinin ise yüzde 96’sını uzaklaştırabilir.
Klor, genellikle membranlardaki biyolojik kirliliği hafifletmek için kullanılır, ancak klor, mevcut polimer zarlarının performansını hızla düşürür. Birkaç katmanlı grafen ilavesi, yeni zarın klora karşı çok dirençli olmasını sağlar.
Grafen’in yüksek mekanik mukavemeti olduğu bilinir ve gözenekli grafenin tuzu arındırma oranının % 100 olması öngörülür ve bu da grefeni tuzdan arındırma membranları için potansiyel olarak ideal bir malzeme haline gelir. Bununla birlikte, kusurları kontrol etme ve iki boyutlu materyali işlemek için gereken karmaşık transfer tekniklerine ihtiyaç dahil olmak üzere, grafeni endüstriyel miktarlara kadar ölçeklendirmeyle ilgili birçok zorluk vardır. Mevcut çalışma, ölçeklenebilirlik sorunlarının üstesinden gelmeyi ve üretim ölçeğinde ucuz, yüksek kaliteli bir zar sağlama girişiminde bulunur.
Araştırmacılarda Aaron Morelos-Gomez, “Membran, güçlü su akışına ve yüksek basınçlara karşı dayanıklı bir yapıştırıcı olarak polivinil alkol kullanarak grafen oksidin suda çözünürlüğünü yener. Grafen oksit ile grafen karıştırılarak kimyasal direnci de önemli ölçüde artıyor olabiliriz” diyor.
Bu çalışma, Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansının İnovasyon Merkezi programı tarafından desteklenmiştir.
Kaynak : sciencedaily
