نمك‌زدايي آب با كمك نانوورقه‌هاي گرافني
خبرگزاري فارس: گروهي از محققان با كمك نانوورقه‌هاي گرافني موفق به نمك‌زدايي آب شدند.
به گزارش خبرگزاري فارس، يك گروه تحقيقاتي از دانشگاه‌هاي نرمال چين شرقي و استرالياي جنوبي در فرآيند يون‌زدايي خازني (CDI) از نانوورقه‌هاي گرافني بعنوان الكترودها استفاده كرده‌اند. آنها نشان داده‌اند كه اين الكترودهاي گرافني در مقايسه با الكترودهاي مبتني بر مواد كربن فعالي كه بطور مرسوم استفاده مي‌شوند منجر به عملكرد بهتري براي اين فرآيند خالص‌سازي آب مي‌شوند.
يون‌زدايي خازني روش نسبتاً جديدي براي خالص‌سازي آب شورمزه است. اين فرآيند هيج آلودگي ثانويه‌اي ندارد، ارزان است و مصرف انرژي آن كم است. در اين فرآيند كه مبتني بر الكتروجذب است، يون‌هاي باردار در نتيجه اعمال يك ميدان الكتريكي مستقيم به سمت الكترودي كه داراي بار مخالف است، حركت مي‌كنند. آب شورمزه بين دو الكترود كربني كه سطح ويژه بزرگي دارند و اختلاف پتانسيل بين آنها 1 تا 2 ولت است، جريان مي‌يابد. يون‌ها و ديگر ذرات باردار از قبيل ميكروارگانيسم‌ها، روي الكترود داراي بار مخالف جذب مي‌شوند.
مواد كربني مناسب مهترين جزء در افزاره‌هاي يون‌زدايي خازني هستند. آنها بعنوان الكترودها كه نقش مهمي در فرآيند الكتروجذب بازي مي‌كنند، استفاده مي‌شوند.
مواد كربني مناسب مهترين جزء در افزاره‌هاي يون‌زدايي خازني هستند. آنها به عنوان الكترودها كه نقش مهمي در فرآيند الكتروجذب بازي مي‌كنند، استفاده مي‌شوند.
اكنون محققان دانشگاه‌هاي نرمال چين شرقي و استرالياي جنوبي از الكترودهاي گرافني استفاده كرده‌اند. آنها با انجام آزمايشاتي الكترودهاي مبتني بر نانوورقه‌هاي گرافني خود را با الكترودهاي كربن فعال مرسوم مقايسه كردند. اين دانشمندان مي‌گويند كه اگرچه سطح ويژه كربن فعال (989 مترمربع بر گرم) بزرگ‌تر از سطح ويژه نانوورقه‌هاي گرافني (222 مترمربع بر گرم) است، اما ظرفيت الكتروجذب آن كه در حد 73/13 ميكرومول بر گرم است، از ظرفيت الكتروجذب نانوورقه‌هاي گرافني كه در حد 18/23 ميكرومول بر گرم است، كمتر است.
آنها اين ظرفيت بالا را به اين حقيقت نسبت مي‌دهند كه اين نانوورقه‌ها يك ساختار لايه بين دو لايه دارند كه براي يون‌ها قابل‌دسترس‌تر است، در حالي كه بخش بزرگي از سطح ويژه كربن فعال را ميكروحفره‌هاي كوچك غيرقابل‌دسترس تشكيل مي‌دهند. بنابراين سطح ويژه مؤثر نانوورقه‌هاي گرافني از سطح ويژه موثر كربن فعال بيشتر است.
تصاوير TEM و SEM از نانوورقه‌هاي گرافن و كربن فعال براي تأييد اين فرضيه استفاده شدند. طبق گفته اين محققان تصوير TEM نانوورقه‌هاي گرافني نشان مي‌دهد كه اين نانوورقه‌ها حفره‌هاي ميكرواندازه‌اي دارند كه براي جذب يون‌ها قابل دسترسي هستند. تصوير TEM كربن فعال نيز يك ساختار حفره‌اي كندومانند نشان مي‌دهد كه حفره‌هاي داخلي آن براي جذب يون‌ها قابل دسترسي نيستند.
نتايج اين پژوهش در مجله Environmental Science & Technology منتشر شده است.
انتهاي پيام/ك
10:55 - 21 آذر 1389
0 بازدید
1 پاسخ