Bộ lọc nước Graphene biến whisky rõ ràng

Anonim

Màng oxit graphene trước đây đã được chứng minh là hoàn toàn không thấm vào tất cả các dung môi trừ nước. Tuy nhiên, một nghiên cứu được công bố trên tờ Nature Materials, giờ đây cho thấy rằng chúng ta có thể điều chỉnh các phân tử đi qua các màng này bằng cách đơn giản làm cho chúng siêu mỏng.

Nhóm nghiên cứu do Giáo sư Rahul Nair tại Viện Graphene Quốc gia và Trường Kỹ thuật Hóa học và Khoa học phân tích tại Đại học Manchester đã thiết kế màng này để cho phép tất cả các dung môi đi qua nhưng không ảnh hưởng đến khả năng lọc ra các hạt nhỏ nhất.

Trong màng siêu mỏng mới được phát triển, các tấm graphene oxit được lắp ráp sao cho các lỗ kim loại hình thành trong quá trình lắp ráp được nối với nhau bằng các mạch nano graphene, tạo ra một rây nguyên tử cho phép lưu lượng lớn dung môi qua màng.

Nghiên cứu mới này cho phép mở rộng trong các ứng dụng của màng graphene từ khử mặn nước biển sang dung môi hữu cơ nano (OSN). Không giống như khử mặn nước biển, tách muối ra khỏi nước, công nghệ OSN tách các hợp chất hữu cơ có tính phí hoặc không tích điện từ một dung môi hữu cơ.

Ví dụ, các nhà khoa học Manchester đã chứng minh rằng các màng oxit graphene có thể được thiết kế để loại bỏ hoàn toàn các loại thuốc nhuộm hữu cơ khác nhau chỉ bằng một nanomet được hòa tan trong methanol.

Giáo sư Nair nói, "Chỉ để cho một niềm vui, chúng tôi thậm chí lọc rượu whisky và cognac thông qua màng oxit graphene. Màng cho phép rượu đi qua nhưng loại bỏ các phân tử lớn hơn, tạo ra màu hổ phách. rượu whiskey nguyên bản nhưng chúng tôi không được phép uống trong phòng thí nghiệm, tuy nhiên đó là một thử nghiệm đêm thứ sáu vui nhộn! "

Các màng mới được phát triển không chỉ lọc ra các phân tử nhỏ mà còn làm tăng hiệu suất lọc bằng cách tăng tốc độ dòng dung môi.

Giáo sư Nair nói thêm: “Tách hóa học là tất cả về năng lượng, các quá trình tách hóa chất khác nhau tiêu tốn khoảng một nửa lượng năng lượng công nghiệp. tiêu thụ năng lượng nhiều hơn 60% so với ngày hôm nay. "

Tiến sĩ Su, người đứng đầu thí nghiệm cho biết thêm: “Màng phát triển không chỉ hữu ích trong việc lọc rượu mà còn có kích thước rây chính xác và thông lượng cao mở ra cơ hội mới để phân tách các phân tử từ các dung môi hữu cơ khác nhau cho các ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm. bởi vì hầu hết các màng polymer hiện tại không ổn định trong các dung môi hữu cơ trong khi màng oxit graphene phát triển rất bền. "

Màng graphen oxit phát triển tại Viện Graphene Quốc gia đã thu hút sự chú ý rộng rãi đối với các ứng dụng lọc và khử mặn, cung cấp một giải pháp tiềm năng cho sự khan hiếm nước.

Bằng cách sử dụng màng siêu mỏng, đây là thí nghiệm rõ ràng đầu tiên cho thấy các dung môi khác có thể được lọc ra như thế nào, chứng minh rằng có khả năng lọc nano dung môi hữu cơ.

Graphene - vật liệu hai chiều đầu tiên trên thế giới được biết đến với các vật liệu đa sắc nhất, nó có thể có tính kỵ nước và ưa nước, mạnh hơn thép, dẻo, uốn cong và mỏng hơn một triệu lần so với tóc người.

Nghiên cứu này đã thay đổi nhận thức về những gì mà màng graphene-oxide có khả năng và chúng ta có thể sử dụng chúng như thế nào. Bằng cách có thể thiết kế các màng lọc này để lọc các phân tử hoặc dung môi cụ thể, nó mở ra những ứng dụng tiềm năng mới mà trước đây chưa được khám phá.

menu
menu