Nanodiamond gömülü membran filtrelerden 'parlayan' temiz su

Gezegenimizin çoğunun su ile kaplı olmasına rağmen, sadece bir kısmı insanların kullanımı için yeterli temizliktedir. Bu yüzden, bu kaynağı mümkün olduğunca geri dönüştürmek önemlidir.

Şimdiki arıtma teknikleri, bazı endüstriler tarafından oluşturulan çok sıcak atık suyu yeterince işleyemezler. Fakat şimdi, ACS AppliedMaterials ve Interfaces’daki araştırmacıların bildirdiğine göre, bu zorluğun üstesinden gelmek için aminle zenginleştirilmiş nanodiamond parçacıklarını membranlara gömdüler.

Bazı yağ geri kazanım yöntemleri ve diğer endüstriyel işlemler geleneksel ters ozmoz membran yoluyla saflaştırılmadan önce yoğun enerji gerektiren soğutmaya ihtiyaç duyar. Arıtmadan sonra, suyun yeniden kullanılabilmesi için önce ısıtılması gerekir. Bunun gibi yüksek ısı derecelerinde, geleneksel ozmoz membran filtreler yavaşça süzülerek, bazı tuzların, katıların ve diğer kontaminantların geçişine izin verir. Araştırmacılar, önceki çalışmalardaki bu membranların üzerine küçük kapalı kaplarda oksijen yokluğunda karbon kürelerinin patlatılması ile üretilen çok küçük nanodiamondlar yerleştirdiler.

Membranlar büyük hacimlerde suyu etkili ve hızlı bir şekilde filtrelemesine ve kirlenmeye karşı koruyabilmesine rağmen çok sıcak numunelerle test edilmemiştir. Khorshidi, Sadrzadeh ve arkadaşları membranları sıcak atık su ile optimize etmek için nanodiamond kürelerini modifiye ederek onları yeni bir şekilde yerleştirmek istediler.

Ekip, aminleri nanodiamondlara ekledi ve kürelerin topaklanmasını önlemek için bir etil asetat solüsyonu ile yıkadı. Sonra, geleneksel membran tabanına kimyasal bağlantılar oluşturmak için aminlerle reaksiyona giren bir monomer eklendi.

Amin zincirin ve etil asetat uygulamasının sinerjistik etkisi ile daha kalın ve ısıya dayanıklı membranlar oluşarak performansının geliştirilmesinde katkıda bulundu. Membranda amin bağlı nanodiamondların zenginleştirilmesi ile, araştırmacılar, nanodiamond içermeyen membranlara kıyasla 167 °C'de 9 saat sonra bile daha iyi oranda kirliliğin giderildiği yüksek filtrasyon oranları elde etmiştir. Araştırmacılar, yeni yöntemin, atık suyu yüksek sıcaklıklarda daha etkili bir şekilde arıtabilen membranlar ürettiğini söylüyor.

Çeviren ve Derleyen: Ebru Akıllılar

Kaynak: https://phys.org/news/2020-12-nanodiamond-embedded-membrane-filters.html

#nanodiamond #gömülü #membran #filtrelerden #'parlayan' #temiz