Grafen Oksitten Sudaki Tuza “Elek”
Bu membran, deniz suyunu içme suyuna dönüştürüyor.
Moleküller, zarda, grafen oksit katmanları arasındaki grafen kanalları boyunca ilerlemektedir.
Manchester Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, deniz suyundaki olağan tuzları etkin bi şekilde ‘elemek’ ve içme suyu yapmak için grafen oksit membranları geliştirdiler.
Birleşmiş milletler 2025 yılına gelindiğinde dünya nüfusunun %14’ünün su kıtlığı çekeceğini bildiriyor. Deniz suyunun arıtılması bir seçenek ancak büyük ölçekli bitkiler pahalıdır ve bu parayı gelişmekte olan pek çok ülke karşılayamaz.
Malzeme fiziği profesörü Rahul Nair ve Manchester’daki ekibi, grafen oksit zarlarının gerçekçi bir alternatif sunabileceğine ve dünya genelinde içme suyu filtrelemesinde devrim yaratabileceğine inanmakta.
Manchester Ulusal Grafen Enstitüsü’ndeki araştırmacılar bundan önce, küçük nanopartikülleri, büyük tuzları ve organik molekülleri giderebilen gaz ayırma ve su filtrasyonu için grafen oksit laminat membranlar yaptı.
Bununla birlikte, bugüne kadar, sudaki tuzunu gidermek için grafen oksit membranlar kullanmaya yönelik girişimler, membranın suda şişme eğiliminden dolayı başarısız olmuştur. Moleküller, zarda, grafen oksit katmanları arasındaki grafen kanalları boyunca ilerlemektedir. Membran şiştiğinde, ara katman aralığı artar ve su molekülleri kabuğunun çevrelediği daha büyük tuz iyonlarının yanı sıra çok daha küçük su moleküllerinden geçmesine izin verir. Nair ve ekibi, şimdi, fiziksel sınırlama yöntemiyle, zarın şişmesini önlemenin bir yolunu buldu.
Ekip, grafen oksit partiküllerini damıtık suda dağıtıp, karışımı bir süspansiyon haline getirerek grafen oksit membranları hazırladı. Membranlar bir vakum filtrasyon işleminden önce çok katmanlı tanecikler santrifüjle çıkarıldı. Membranlar daha sonra kümelendi ve zarların şişmesini önleyen bir epoksi kullanılarak yerine sabitlendi. Yapılan testlerde membranların %97 oranında sodyum klorür iyonunu uzaklaştırdığı görüldü.
Nair, “Atom skalasının altında, standart gözenek boyutlu, ölçeklenebilir zarların gerçekleştirilmesi önemli bir adım ve tuzu ayırma teknolojisinin verimliliğini artırmak için yeni imkanlar açacak” diyor. “Bu, bu rejimdeki ilk belirgin deneydir. Ayrıca açıklanan yaklaşımı ölçeklendirmek için gerçekçi ihtimaller bulunduğunu ve gerekli elek boyutlarına sahip grafene dayalı membranlar ürettiğini gösteriyoruz “dedi.
Baş yazar Jijo Abraham, yeni tekniğin, diğer iyonları boyutlarına göre filtrelemek için tam olarak ayarlanmış gözenek boyutlarına sahip membranları imal etme yolunu açabileceğine inanıyor.
Kaynak : thechemicalengineer.com
