Wasserpfeife Pixabay
Ein Forscherteam verwendete das Wundermaterial Graphen, um eines der größten Probleme der Welt zu lösen: sauberes Wasser. Das Team entwickelte eine Beschichtung auf Graphenbasis für die Verwendung in Entsalzungsmembranen, die zu zuverlässigen Lösungen für sauberes Wasser führen könnte.
Graphen: Fixieren der Filtration im kleinen Maßstab
Die neue Membran ist weit überlegen und skalierbar als die derzeitigen Nanofiltrationsmembrantechnologien. Die Forschung könnte auch Anwendungen für die Proteintrennung, Abwasserbehandlung sowie Anwendungen in der Pharma- und Lebensmittelindustrie haben. Mauricio Terrones, Professor für Physik, Chemie sowie Materialwissenschaften und -technik bei PennZustand sagte Diese Membranen würden auf eine Weise angehoben, die vorher nicht gesehen wurde.
"Unser Traum ist es, eine intelligente Membran zu schaffen, die hohe Durchflussraten, hohe Effizienz, lange Lebensdauer, Selbstheilung kombiniert und bio- und anorganische Verschmutzungen beseitigt, um Lösungen für sauberes Wasser für die vielen Teile der Welt bereitzustellen, in denen sauberes Wasser vorhanden istknapp. Diese Arbeit führt uns in diese Richtung ", bemerkte Terrones.
Die Membran wird unter Verwendung einer Mischung aus Graphenoxid und wenigschichtigem Graphen in Flüssigkeit hergestellt, die auf eine mit Polyvinylalkohol modifizierte Rückgrat-Trägermembran aus Polysulfon gesprüht wird. Die Trägermembran erhöht die Robustheit der Hybridmembran. Das fertige Produkt kann standhaltenBis zu intensiver Querströmung, hohem Druck und Chlorexposition. In ihrem Testmodus konnte die Membran 85 Prozent des Salzes zurückweisen, was für landwirtschaftliche Zwecke angemessen war, aber immer noch zu salzig zum Trinken. Sie konnte 96 Prozent des Farbstoffs zurückweisenMoleküle. Diese letztere Zahl wird für die Reinigung von Wasserstraßen, die durch Farbstoffe aus der Textilherstellung verschmutzt sind, von entscheidender Bedeutung sein.
Das 'Wundermaterial' macht mehr 'Wunder'-Dinge
Graphen wurde im Jahr 2004 entdeckt und wurde bald in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wurde es als Wundermaterial für die Ingenieurgemeinschaften bekannt. Es verfügt über eine einzigartige Reihe von Eigenschaften, darunter die Fähigkeit, effizient zu arbeitenIn diesem Fall wird erwartet, dass eine Membran aus 100 Prozent Graphen eine 100-prozentige Salzabweisung aufweist, was sie zum perfekten Entsalzungswerkzeug machen würde. Das Material ist jedoch derzeit schwer zu skalieren, da es derzeit zu teuer ist, um es zu verwendenFertigungsniveau.
Andere Anwendungen für Graphen umfassten bisher superschnelle Transistoren, die die Leistung Ihres Computers um mehr als das 100-fache erhöhen könnten. Außerdem können Batterien direkt auf Stoff gedruckt werden, um sie mit tragbarer Technologie zu verwenden, und 2D-Magnete, die die Speicherkapazität revolutionieren.Die Forschung wurde am 28. August online in Nature Nanotechnology veröffentlicht und beschreibt ihre Arbeit mit dem Titel "Effektive NaCL- und Farbstoffabstoßung von Hybrid-Graphenoxid / Graphen-Schichtmembranen".
Die Forschung wurde online am 28. August in Nature Nanotechnology veröffentlicht und beschreibt ihre Arbeit mit dem Titel "Effektive NaCL- und Farbstoffabstoßung von Hybrid-Graphenoxid / Graphen-Schichtmembranen".
Erstautor Aaron Morelos-Gomez sagt , "Unsere Membran überwindet die Wasserlöslichkeit von Graphenoxid, indem sie Polyvinylalkohol als Klebstoff verwendet, wodurch sie gegen starken Wasserfluss und hohen Druck beständig ist. Durch Mischen von Graphenoxid mit Graphen können wir auch ihre chemische Beständigkeit erheblich verbessern."
Professor Morinobu Endo kommt zu dem Schluss "Dies ist der erste Schritt zu effektiveren und intelligenteren Membranen, die sich je nach Umgebung selbst anpassen können."