ساخت آئروژل‌های گرافن با چابگر سه بعدی برای تصفیه آب
ساخت آئروژل‌های گرافن با چابگر سه بعدی برای تصفیه آب
گرافن برای از بین بردن آلاینده‌ها از آب بسیار مفید است، اما هنوز از لحاظ تجاری برای تصفیه آب مقرون به صرفه نیست. در مطالعات اخیر، مهندسان دانشگاه بوفالو روند جدیدی از چاپ سه بعدی آئروژل‌های گرافن را گزارش کرده‌اند که به گفته آنها دارای ویژگی مقیاس پذیری است و برای استفاده مکرر در تصفیه آب به اندازه کافی پایدار است.
نیروپام آیچ استادیار مهندس محیط زیست در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی UB می‌گوید: هدف از این کار این است که آلودگی‌ها را با خیال راحت بدون اینکه مواد شیمیایی باقیمانده آزاد شود از آب خارج کنیم. آئروژل‌هایی که ایجاد کرده‌ایم هنگام قرار دادن در سیستم‌های تصفیه آب ساختار خود را حفظ می‌کنند و می‌توانند در کاربردهای مختلف تصفیه آب استفاده شوند.
آئروژل یک ماده جامد سبک و بسیار متخلخل است که درآن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود. از نظر پیکربندی ساختاری شبیه پلی فوم دارد: بسیار متخلخل و سبک، در عین حال مقاوم.
گرافن از یک صفحه مسطح منفرد از اتم‌های کربن بنیادی تشکیل شده است. گرافن در یک شبکه شش ضلعی تکرار شونده در کنار هم مرتب شده‌اند.
محققان برای ایجاد سازگاری مناسب گرافن‌ها، به آن دو پلیمر به نام‌های پلی دوپامین (ماده ای مصنوعی که غالباً به آن PDA گفته می شود و شبیه ترشحات چسبنده صدف است) و آلبومین سرم گاوی (پروتئین مشتق شده از گاو) افزودند.
در آزمایشات، آیروژل پیکربندی شده فلزات سنگین خاصی مانند سرب و کروم را که باعث آفت سیستم‌های آب آشامیدنی در سراسر کشور است، حذف کرد. همچنین رنگينه کاتيوني متيلن بلو و آبی اوانز آنیونی و همچنین حلال‌های آلی مانند هگزان، هپتان و تولوئن را از بین برد.
آئروژل یک ماده جامد سبک و بسیار متخلخل است که درآن قسمت مایع ژل با گاز جایگزین می‌شود. از نظر پیکربندی ساختاری شبیه پلی فوم دارد: بسیار متخلخل و سبک، در عین حال مقاوم.
گرافن از یک صفحه مسطح منفرد از اتم‌های کربن بنیادی تشکیل شده است. گرافن در یک شبکه شش ضلعی تکرار شونده در کنار هم مرتب شده‌اند.
محققان برای ایجاد سازگاری مناسب گرافن‌ها، به آن دو پلیمر به نام‌های پلی دوپامین (ماده ای مصنوعی که غالباً به آن PDA گفته می شود و شبیه ترشحات چسبنده صدف است) و آلبومین سرم گاوی (پروتئین مشتق شده از گاو) افزودند.
در آزمایشات، آیروژل پیکربندی شده فلزات سنگین خاصی مانند سرب و کروم را که باعث آفت سیستم‌های آب آشامیدنی در سراسر کشور است، حذف کرد. همچنین رنگينه کاتيوني متيلن بلو و آبی اوانز آنیونی و همچنین حلال‌های آلی مانند هگزان، هپتان و تولوئن را از بین برد.
آیچ محقق این پروژه می‌گوید که می توانند آئروژل ها را در همه ابعاد با چاپگر های سه بعدی تولید کنند. او می گویند که می‌توان از این ماده در تأسیسات بزرگ مانند تصفیه خانه‌های فاضلاب نیز استفاده کرد و پس از استفاده می‌توان آئروژل‌ها را از آب خارج کرد و در مکان‌های دیگر مورد استفاده مجدد قرار داد. این آئروژل‌ها هیچ نوع پسماندی در آب باقی نمی‌گذارند.
منبع:
phys.org
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
لطفا با اشتراک گذاری نظرات خود، ما را در توسعه این بخش از سایت یاری کنید
