(c) Graphicstock

Oxid grafenu jako účinná membrána pro dělení molekul

S oxidem grafenu se již experimentovalo při odsolování vody, mohl by ale najít využití k oddělování mnohem širšího spektra molekul.

Nanofltry z oxidu grafenu by se podle nové studie mohly uplatnit v provozních podmínkách tam, kde selhávají klasické polymerní membrány. Výzkumníci z Georgia Institute of Technology uvádějí, že oxidem grafenu molekuly vody pronikají velmi rychle a nové experimenty navíc ukázaly, že materiál vydrží i vysoké koncentrace různých chemikálií včetně těch agresivních. Filtrace byla prozatím vyzkoušena na odpadních vodách z papírenského průmyslu (ty se dnes obvykle zpracovávají odpařením což je účinné i jednoduché, ale náročné na energii), ale mohla by najít uplatnění i v jiných průmyslových odvětvích.
Membrány z oxidu grafenu lze navíc vyrábět s různou mikrostrukturou a tedy optimalizované pro různé podmínky. Dají se navrhnout tak, aby měly vysokou nejen chemickou, ale i mechanickou stabilitou, tedy pro prostředí s vysokými tlaky/výkonem. Vše bylo otestováno po 750 hodin na skutečném roztoku z papírny a membrána vydržela, zachovala si mechanickou stabilitu i při rozměrech řádově metr krát metr.
Konkrétně se v uvedené studii zkoumal oxid grafenu v sendvičové podobě, kdy jeho jednotlivé vrstvy byly prokládány velkými molekulami aromatických barviv. Tyto molekuly se k oxidu grafenu mohou vázat různými způsoby, v jenom z nich vytvářely „sloupy“ – a prostor mezi nimi pak představoval samotné otvory v membráně. Malé molekuly vody procházely, větší se zachytávaly. Velikost otvorů se dá upravovat, volit množství sloupků (a tedy šířku mezi nimi) i jejich výšku (velikost propojující molekuly, výšku otvoru). Molekuly lze pak tedy propouštět/zachytávat nikoliv jen dle jejich „celkové“ velikosti, ale i přímo konkrétního tvaru.

Zhongzhen Wang et al, Graphene oxide nanofiltration membranes for desalination under realistic conditions, Nature Sustainability (2021). DOI: 10.1038/s41893-020-00674-3
Zdroj: Georgia Institute of Technology / Phys.org

Najdeme obrazy gravitačních vln vytvořené gravitační čočkou?

Gravitační vlny jsou slabé a obtížně detekovatelné, na rozdíl od elektromagnetického záření ovšem mnohem snáze …

One comment

  1. Třídění. Dělení je něco jiného.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close