ساخت غشائی برای جدا کردن نفت از آب با کارایی 99.99 درصد

محققان چینی با استفاده از چارچوب آلی فلزی موفق به ساخت غشائی شدند که می‌تواند نفت را از آب با کارایی 99.99درصد جدا کند.

نشت نفت در حین حمل و نقل یکی از چالش‌های زیست‌محیطی جهانی است که تا کنون مسائل زیادی را ایجاد کرده‌است. معمولاً برای جدا کردن نفت از آب از روش‌هایی نظیر سانتریفیوژ، فیلتراسیون، شناورسازی و جاذب استفاده می‌شود که کارایی کمی داشته و به هزینه و وقت زیادی نیاز دارد.

جداسازی با غشاء، روشی است که می‌تواند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. محققان طی سال‌های اخیر با الهام از رفتار آب‌گریز سطح برخی ماهی‌ها، اقدام به ساخت غشاءهایی کردند که ابرروغن‌دوست است. با این حال این غشاءها در دماهای بالا و حضور حلال‌های آلی ظرفیت جداسازی اندکی دارند. از سوی دیگر غشاءهای معدنی فرآیند ساخت پیچیده‌ای دارند.

برای حل این مشکل محققان دانشگاه جیلین در چین از میکرو و نانوساختاری حاوی چارچوب‌های آلی فلزی برای جداسازی روغن از آب استفاده کردند. آن‌ها نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان A stable ZIF-8-coated mesh membrane with micro-/nano architectures produced by a facile fabrication method for high-efficiency oil-water separation در نشریه Science China Materials به چاپ رساندند.

در این پروژه از چارچوب آلی فلزی موسوم به ZIF-8 استفاده شد که در واقع ایمیدازولات زئولیت است. زو از محققان این پروژه می‌گوید: « ما سطح غشاء را با ZIF-8 پوشش دادیم تا عملکرد جداسازی نفت از آب به خوبی انجام شود. برای ساخت این غشاء تنها لازم است تا غشاء خام درون محلولی حاوی مواد اولیه در دمای اتاق غوطه‌ور شود. این غشاء از خاصیت ابرروغن‌دوستی بالایی برخوردار است که در این میان معماری نانومقیاس غشاء تأثیر به‌سزایی در نتیجه دارد. فاز آبی جذب ساختار نانو و میکرو مقیاس غشاء می‌شود و یک لایه سد ایجاد می‌کند که موجب عبور روغن از آن می‌شود.»

این غشاء حاوی ساختار چارچوب آلی فلزی می‌تواند تا 99.99درصد نفت را از آب جداسازی کند، به طوری که میزان نفت باقی مانده در آب به کمتر از 4 ppm می‌رسد. از سوی دیگر این غشاء دارای دوام گرمایی تا 200 درجه سانتیگراد بوده و در برابر برخی حلال‌های آلی نظیر THF، DMF، NMP،DCM و هگزان نرمال مقاوم است.