Màng graphen tách muối ra khỏi nước

03:45' PM - Thứ ba, 23/01/2018

Một nhóm nghiên cứu quốc tế gồm các nhà khoa học Đại học Shinshu (Nhật Bản) và Trung tâm ATOMIC của bang Pennsylvania (Mỹ) đã phát triển một loại lớp phủ graphen cho màng tách muối để tạo thành màng tách muối bền hơn các loại màng lọc nano hiện tại, hơn nữa có thể sản xuất quy mô lớn. Màng này có thể được sử dụng để lọc tạp chất, tách protein, xử lý nước thải và sử dụng trong các ứng dụng dược phẩm cũng như công nghiệp thực phẩm.

Nhóm nghiên cứu đã áp dụng công nghệ phun đơn giản để bọc phủ một hỗn hợp graphen oxit và graphen phân lớp trong dung dịch lên trên một khung đỡ bao gồm polysulfon đã được biến đổi bằng polyvinyl alcohol. Khung đỡ có tác dụng làm tăng độ cứng, khiến cho màng có thể chịu được các dòng chảy mạnh với áp lực cao và tác động của clo. Ngay khi mới trong giai đoạn phát triển ban đầu, màng đã tách được 85% muối, cung cấp nước phục vụ các mục đích nông nghiệp, và tách được 96% các thuốc nhuộm ra khỏi nước thải. ở một số nơi trên thế giới, thuốc nhuộm từ các cơ sở sản xuất vải dệt với mức độ gây ô nhiễm cao thường được thải trực tiếp xuống sông.

Khi xử lý nước, clo thường được sử dụng để giảm hiện tượng tắc do sinh vật bám trên màng lọc, nhưng clo làm giảm nhanh hiệu quả của các màng polyme hiện nay. Việc bổ sung graphen phân lớp khiến cho những màng này có độ bền cao trước tác động của clo.

Graphen được biết là có độ bền cơ học cao, trong khi đó graphen xốp có thể loại bỏ đến 100% muối, vì vậy đây là vật liệu lý tưởng cho các màng tách muối. Nhưng hiện còn nhiều thách thức khi sản xuất các sản phẩm graphen ở quy mô công nghiệp, ví dụ vấn đề kiểm tra các khiếm khuyết và đòi hỏi phải có kỹ thuật phức tạp để thao tác vật liệu 2 chiều.

Theo một tác giả trong nhóm nghiên cứu, màng graphen của họ giải quyết được vấn đề hòa tan graphen oxit bằng cách sử dụng polyvinyl alcohol làm chất kết dính, khiến cho màng chịu được các dòng nước mạnh và áp lực cao. Khi phối trộn graphen oxit với graphen, các nhà khoa học cũng làm tăng đáng kể độ bền hóa học của màng.

Phương pháp của các nhà khoa học nói trên cho phép tạo ra các màng lọc chất lượng cao và không đắt tiền, có thể sản xuất ở quy mô công nghiệp.

HV

Theo ScienceDaily, 8/2017

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,