به گزارش ايرنا از ستاد ويژه فناوري نانو،اخيراً يك گروه تحقيقاتي از آزمايشگاه ملي اوك‌ريج ايالت تنسي آمريكا نشان دادند كه مي‌توان از غشاء‌هاي گرافني متخلخل و مستحكم براي تصفيه آب استفاده كرد.
محققان با اين روش مي‌توانند هزينه نمك‌زدايي از آب را كاهش دهند.
كمتر از يك درصد آب‌هاي روي كره زمين قابل آشاميدن است. اين در حالي است كه زدايش نمك و آلاينده‌هاي معدني از اين آب كاري چالش‌برانگيز است.
شانون مارك ماهورين، از محققان اين پروژه گفت :نتايج كار نشان داد كه چگونه مي‌توان از گرافن متخلخل براي نمك‌زدايي از آب استفاده كرد. اين يك پيشرفت بزرگ به شمار مي‌آيد. مقدار جريان آب عبوري از اين غشاء ده برابر بيشتر از غشاء‌هاي پليمري تجاري اسمز معكوس است.در حال حاضر از اسمز معكوس براي نمك‌زدايي استفاده مي‌شود. نمك‌زدايي هميشه با صرف مقدار زيادي انرژي همراه است.
محققان اين پروژه با استفاده از يك غشاء جديد، فرآيند اسمز معكوس را با كارايي بالا انجام دادند؛ ايجاد حفره در گرافن كليد اصلي اين كار است. بدون حفره، آب نمي‌تواند از غشاء عبور كند. بايد حفره‌هايي با ابعاد مناسب براي عبور مولكول‌هاي آب ايجاد كرد. يون‌هاي نمك از مولكول‌هاي آب بزرگتر هستند بنابراين پشت حفره‌ها باقي مي‌مانند.
براي انجام اسمز معكوس بايد مقداري فشار به محلول آب ناخالص وارد كرد تا مولكول‌هاي آب به آن سوي غشاء بروند. در فرآيند اسمز معكوسي كه در حال حاضر كاربرد دارد، از غشاء پليمري استفاده مي‌شود.
گرافن متخلخل داراي استحكام فيزيكي و شيميايي بالايي است و مي‌تواند نفوذپذيري بيشتري نسبت به غشاء پليمري داشته باشد، در نتيجه زدايش نمك از آب با سرعت بالاتري انجام مي‌شود.
محققان با استفاده از جريان متان عبوري از يك كوره، گرافن را روي فويل مس ايجاد كردند. سپس اين گرافن به روي زيرلايه نيتريد سيليكون منتقل مي‌شود كه حفره‌هاي ميكرومقياس دارد. با اعمال پلاسماي اكسيژن، برخي اتم‌هاي كربن از شبكه گرافن خارج شده و حفره‌هايي ايجاد مي‌كنند. با افزايش زمان پلاسما، ابعاد حفره‌ها نيز افزايش مي‌يابد.
نتايج اين پژوهش در نشريه Nature Nanotechnology منتشر شده است.
علمي **1354**1440
تهران-ايرنا-محققان آمريكايي با استفاده از گرافن متخلخل موفق به ساخت غشائي با كارايي بالا شدند كه مي توان براي نمك زاديي آب به كار برد.
