مروری بر نانومواد جدید به منظور نمک زدایی آب دریا: روندها و چالش ها

حتی با وجود پوشیده شدن بیش از ۷۰ درصد زمین توسط آب، جهان از کمبود آن رنج می برد. بحران کمبود منابع آبی در تمام دنیا باعث شده است تا توجه زیادی به توسعه فن آوری های جدید به منظور تولید آب پاک جلب شود. این امر به این دلیل است که بیشترین منابع آبی جهان را آب های شور تشکیل می دهند. علاوه بر این، بیشتر منابع آب شیرین در جهان منجمد هستند. بنابراین ما می توانیم برای زنده ماندن به حدود ۲ درصد از کل منابع آب شیرین در زمین تکیه کنیم.در این مقاله دسته های مختلف نانومواد سنتز شده برای نمک زدایی موثر آب مورد بحث قرار می گیرد. نوع ماده مورد استفاده (آلی/غیر آلی)، روش تهیه، اندازه منافذ و شیمی سطح، استحکام مکانیکی و زیست تخریب پذیری به عنوان ملاحظات مهم برای سنتز چنین نانوموادی مطرح شدند. در بین روش های آماده سازی، روش های رسوب دهی، بخار شیمیایی سل-ژل و شیمیایی تاکنون مقرون به صرفه ترین روش ها بوده اند. اندازه منافذ و شیمی سطح به عنوان ملاحظات حیاتی برای حذف انتخابی یون های نمک و کنترل تمایل رسوب گذاری گزارش شده اند. مواد مبتنی بر کربن (CNT ها، گرافن)، آکواپورین، زئولیت ها و خاک رس و نانوذرات اکسید فلز به عنوان مواد غشایی با پتانسیل نمک زدایی امیدوارکننده مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال، قابلیت بازیافت نانومواد به کار رفته برای نمک زدایی و اثرات زیست محیطی آن ها همچنان یک چالش و نسبتا ناشناخته است. استفاده از این نانومواد پیشرفته در غشاها برای اسمز معکوس، تقطیر غشایی، اسمز مستقیم، تبخیر و الکترودیالیز، بخش عمده ای از پیشینه تحقیق را تشکیل می دهد.

Keywords:

نانومواد , نمک زدایی , نانولوله کربنی , گرافن , آکواپورین