ارزیابی ویژگی ها و عملکرد انواع غشا های پلیمری اصلاح شده با گرافن اکسید

امروزه با رشد جمعیت، تقاضا برای آب شیرین در بخش خانگی و صنعتی به­طور چشمگیری در حال افزایش است. از گزینه­های مطرح مقابله با کم­آبی، توسعه سامانه­های مبتنی بر غشا مانند اسمز معکوس، نانوفیلتر، فرافیلترکردن و میکروفیلتر برای نمک­زدایی آب­های شور، لب­شور و تصفیه پساب است. بهبود عملکرد، طول عمر و سایر مشخصه­های غشا برای کاهش هزینه و مصرف انرژی سامانه­های تصفیه همواره از موضوعات مهمی است که در توسعه این فناوری­ها به آن­ها پرداخته می­شود. در دهه اخیر، گرافن اکسید برای اصلاح غشاهای متداول تصفیه آب و ساخت غشاهای نانوکامپوزیتی جدید بسیار مورد توجه قرار گرفته است. ورقه­های گرافن اکسید ساختار و خواص منحصر به­فردی دارند و با صرف هزینه کم در مقیاس تجاری قابل تولید هستند. از آنجا که وجود گروه­های عاملی مانند اپوکسی، هیدروکسیل و کربوکسیل در سطح گرافن اکسید باعث برهم­کنش قوی آن­ها با شبکه پلیمری می­شود، استفاده از این نانوورقه­ها در سطح و شبکه پلیمری می­تواند به بهبود استحکام مکانیکی، آب­دوستی و خاصیت ضدرسوبی غشا منجر ­شود. در نتیجه، عملکرد غشا در حذف آلاینده­ها و نمک­زدایی در سامانه­های میکروفیلتر، فرافیلتر، نانوفیلتر و اسمز معکوس بهبود می­یابد. در این مقاله، به انواع روش­های ساخت و اصلاح غشاهای پلیمری با گرافن اکسید شامل اصلاح سطحی غشای پلیمری و ساخت غشای نانوکامپوزیتی پرداخته شده است. چگونگی تاثیر گرافن اکسید بر عملکرد غشا و مشخصه­های سطحی و ساختار متخلخل آن نیز بحث و بررسی شده است.

Keywords:

گرافن اکسید , غشای پلیمری , نانوکامپوزیت , اصلاح سطحی , وارونگی فاز