به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، محققان آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورث‌وسترن نشان دادند که می‌توان از غشاء اکسیدگرافن احیاء شده با پرتو فرابنفش برای جداسازی مواد استفاده کرد. نکته جالب توجه اینکه این جداسازی با ساز و کاری شبیه به جداسازی در کروماتوگرافی انجام می‌شود. در واقع در این روش جداسازی به جای این که اندازه ملاک جداسازی باشد، بار سطحی می‌تواند برای جدا کردن مورد استفاده قرار گیرد.
در این پروژه محققان به بررسی رفتار دو نوع غشاء متفاوت پرداختند، آن‌ها غشاء اکسید گرافن معمولی را با اکسید گرافن احیاء شده در معرض پرتوهای فرا بنفش مورد مطالعه قرار دادند.
توسعه روش‌های جداسازی کارآمد، انتخابی و مقیاس‌پذیر برای مواد بحرانی از جمله لیتیوم و منیزیم، برای برآورده کردن تقاضای فزاینده صنعت بسیار ضروری است. این تقاضا در بخش فناوری‌های پاک بسیار زیاد بوده و در عین حال چالش‌هایی را با خود به همراه دارد.
غشاهای اکسید گرافن پتانسیل بالایی برای جدا کردن یون‌ها از محلول‌های مختلط را بر اساس اندازه دارند و معمولا از غشاء اکسید گرافن برای جداسازی‌های مبتنی بر اندازه استفاده می‌شود، در حالی که احیای اکسیدگرافن با پرتوهای UV امکانات جدیدی را برای محققان به ارمغان آورده است. این غشاء با تغییر مکانیسم جداسازی، دامنه استفاده از غشاهای اکسید گرافن را گسترش می‌دهد، این رویکرد به محققان این امکان را می‌دهد تا عملکرد غشاهای اکسید گرافن را از طریق روشی ساده تنظیم کنند.
کاتیون‌های بزرگ با بار مثبت دو، مانند کلسیم، سریع‌تر از کاتیون‌های کوچکتر مانند لیتیوم از میان غشاها حرکت می‌کنند. کاتیون‌های لیتیوم کوچکتر از غشای اکسید گرافن احیاء شده با پرتو فرا بنفش، نسبت به کاتیون‌های بزرگتر مانند کلسیم و منیزیم، آهسته‌تر حرکت می‌کنند و در نتیجه بهبود ۳ تا ۴ برابری در انتخاب‌گری جداسازی بین این کاتیون‌ها ایجاد می‌شود.
قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش به طور انتخابی گروه‌های هیدروکسیل (–OH) را از پایه GO حذف کرده و به افزایش تعامل کاتیون‌های فلزی با گروه‌های عاملی واقع در لبه‌های GO منجر می‌شود. این وضعیت به کاهش حرکت لیتیوم‌های آزاد نسبت به کلسیم می‌انجامد. در این پروژه، مکانیسم جداسازی مشابه کروماتوگرافی برای UV-RGO ارائه شده است.
نظر شما