شماره 53-زمستان 1397
شماره 54- بهار 1398
فهرست

غشاهای نوظهور اکسیدگرافن در تصفیه و شیرین¬سازی آب؛ انواع، چالش¬ها و چشم¬انداز توسعه

نشریه: شماره 55- تابستان 1398 - مقاله 3   صفحات :   تا 



مولفین:
سولماز ولی زاده: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - گروه شیمی
لیلا ناجی: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - گروه شیمی
محمد کریمی: دانشگاه صنعتی امیرکبیر - دانشکده نساجی


چکیده مقاله:

در میان روش¬های مختلف تصفیه و شیرین¬سازی آب، روش¬های غشایی به دلیل کارامد بودن، کاهش مصرف انرژی و هزینه¬ها توجه تحقیقات و تکنولوژی را به خود معطوف ساخته¬است. مواد گرافنی، نانوورقه¬های دوبعدی کربنی هستند که در فرایندهای مختلف از جمله غشاهای جداسازی کاربرد دارند و برای غشاهای پلی¬آمیدی رایج با دبی پایین جایگزین¬مناسبی می¬باشند. اکسیدگرافن با گروه-های عاملی اکسیژن¬دار به عنوان مشتق آبدوست گرافن، دارای ویژگی منحصربه¬فرد ذاتی در عبور ملکول¬های آب است. حضور گروه-های عاملی ضمن ایجاد نانوکانال¬هایی برای عبور مولکول آب بین ورقه¬های اکسید گرافن، امکان اتصال سایر مولکول¬ها و اصلاح ساختار به منظور بهبود پایداری مکانیکی و عملکرد جداسازی را فراهم می¬سازد. افزایش پایداری، تدوین روش ساخت و تجاری¬سازی از مهم¬ترین چالش¬های این غشاها است. از طرفی سهولت تولید، دبی آب بسیار بالا نسبت به غشاهای رایج پلی¬آمیدی، گرفتگی کمتر و پایداری در برابر ترکیبات کلری موجب شده است غشاهای اکسیدگرافن آینده¬ی بسیار روشنی پیش¬رو داشته باشند


Article's English abstract:

Among different separation methods for water treatment and desalination, membrane separation attracted attention of scientific research and technology because of high performance, decrease of energy usage and costs. Graphene base materials are two dimensional carbon nanosheets which can use in different processes such as membrane separation. They are good candidate for substitution of conventional polyamide membrane with low water flux. Graphene oxide GO with oxygen containing functional groups as hydrophilic derived of graphene has superior intrinsic propriety in transporting water molecule. The presence of functional groups creates nanochannel between GO nanosheets for water transport across the GO membrane. Additionally presence of these functional groups makes possible structural modification of GO to improve mechanical properties and separation performance. Improving stability of the membrane, manufacturing method and commercialization are the most important challenges of the GO membranes. Easy of manufacturing, high water flux compare to conventional polyamide membranes, less fouling and high chlorine resistance stability has led to bright future of GO membrane.


کلید واژگان:
جداسازی غشایی، اکسید گرافن، نانوکانال ، تصفیه و شیرین¬سازی آب، غشای لایه نازک

English Keywords:
Membrane Separation, Graphene oxide, water treatment, desalination, thin film membranes

منابع:
[1] W.J. Lau, S. Gray, T. Matsuura, D. Emadzadeh, J. Paul Chen, A.F. Ismail, Water Research, 80, 306-324 (2015). [2] Q. Liu, G.-R. Xu, Desalination, 394, 162-175 (2016). [3] J. Lee, H.-R. Chae, Y.J. Won, K. Lee, C.-H. Lee, H.H. Lee, I.-C. Kim, J.-m. Lee, Journal of Membrane Science, 448, 223-230 (2013). [4] K. Sint, B. Wang, P. Král, Journal of the American Chemical Society, 130, 16448-16449 (2008). [5] D. Cohen-Tanugi, J.C. Grossman, Nano Lett., 12, 3602 (2012). [6] H.M. Hegab, L. Zou, Journal of Membrane Science, 484, 95-106 (2015). [7] R.R. Nair, H.A. Wu, P.N. Jayaram, I.V. Grigorieva, A.K. Geim, Science, 335, 442-444 (2012). [8] Y. Tu, M. Lv, P. Xiu, T. Huynh, M. Zhang, M. Castelli, Z. Liu, Q. Huang, C. Fan, H. Fang, R. Zhou, Nat Nano, 8, 594-601 (2013). [9] S.G. Kim, D.H. Hyeon, J.H. Chun, B.-H. Chun, S.H. Kim, Desalination and Water Treatment, 51, 6338-6345 (2013). [10] F. Perreault, M.E. Tousley, M. Elimelech, Environmental Science

English References:
[1] W.J. Lau, S. Gray, T. Matsuura, D. Emadzadeh, J. Paul Chen, A.F. Ismail, Water Research, 80, 306-324 (2015). [2] Q. Liu, G.-R. Xu, Desalination, 394, 162-175 (2016). [3] J. Lee, H.-R. Chae, Y.J. Won, K. Lee, C.-H. Lee, H.H. Lee, I.-C. Kim, J.-m. Lee, Journal of Membrane Science, 448, 223-230 (2013). [4] K. Sint, B. Wang, P. Kr?l, Journal of the American Chemical Society, 130, 16448-16449 (2008). [5] D. Cohen-Tanugi, J.C. Grossman, Nano Lett., 12, 3602 (2012). [6] H.M. Hegab, L. Zou, Journal of Membrane Science, 484, 95-106 (2015). [7] R.R. Nair, H.A. Wu, P.N. Jayaram, I.V. Grigorieva, A.K. Geim, Science, 335, 442-444 (2012). [8] Y. Tu, M. Lv, P. Xiu, T. Huynh, M. Zhang, M. Castelli, Z. Liu, Q. Huang, C. Fan, H. Fang, R. Zhou, Nat Nano, 8, 594-601 (2013). [9] S.G. Kim, D.H. Hyeon, J.H. Chun, B.-H. Chun, S.H. Kim, Desalination and Water Treatment, 51, 6338-6345 (2013). [10] F. Perreault, M.E. Tousley, M. Elimelech, Environmental Science



فایل مقاله
تعداد بازدید: 76
تعداد دریافت فایل مقاله : 8



طراحی پرتال|طراحی پورتالطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک