|
محققان ایرانی با همکاری پژوهشگرانی از کشورهای کانادا و مالزی، با افزودن نانولوله‌های
کربنی به ساختار غشای پلیمری در حین ساخت، کارایی این نوع غشاها را در جداسازی
گازها افزایش دادند.
دکتر محمدعلی آرون، استادیار دانشکده‌ی مهندسی شیمی دانشکده‌های فنی دانشگاه تهران،
در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «اگرچه نانولوله‌های
کربنی، گزینه‌ی خوبی برای افزایش کارایی غشاهای پلیمری هستند، ولی این مواد پس از
تولید، سرشار از ناخالصی هستند، سر و ته بسته دارند و توزیع آنها در شبکه‌ی پلیمری،
سخت است. بنابراین ما در این پژوهش سعی کرده‌ایم محدودیت‌های استفاده از نانولوله‌های
کربنی در تولید غشاهای آمیخته را کاهش داده، سبب افزایش بازده جداسازی غشاهای
پلیمری شویم».
دکتر آرون و همکارانش، از نانولوله‌های کربنی برای افزایش تراوایی (بدون کاهش
انتخاب‌پذیری) غشاهای پلیمری استفاده کرده‌اند. آنها سعی کرده‌اند با افزودن
نانولوله‌های کربنی به ساختار غشای پلیمری در حین ساخت آن، کارایی غشا را در
جداسازی گازها بالا ببرند.
وی در رابطه با مزیت این تحقیق اذعان داشت: «در پژوهش‌های اخیر، محققان نشان دادند
که با افزودن نانولوله‌های کربنی تصفیه شده به محلول‌های پلیمری، می‌توان غشاهای
آمیخته‌ای تولید کرد که تراوایی بالاتری نسبت به غشاهای پلیمری خالص دارند، ولی
افزایش تراوایی در این تحقیقات با کاهش انتخاب‌پذیری همراه بود. ولی در این پژوهش،
غشایی تولید شده‌است که نه تنها تراوایی بالاتری نسبت به غشاهای پلیمری خالص دارد
بلکه انتخاب‌پذیری آن نیز بالاتر است».
دکتر آرون مراحل انجام این پژوهش را اینگونه شرح داد: «به منظور توزیع مناسب
نانولوله‌های کربنی در ساختار پلیمری غشا و نیز برای باز کردن سر و ته نانولوله‌های
کربنی و شکستن آنها به طول‌های کوتاه‌تر، ابتدا نانولوله‌ها را به کمک یک پلیمر با
جرم مولکولی کم (کیتوسان) به روش برش نرم، عامل‌دار کردیم، به‌طوری‌که کیتوسان به
سطح خارجی نانولوله‌ها چسبید و نانولوله‌ها هم‌زمان، شکسته و به طول‌های کوتاه‌تری
تبدیل شدند».
وی در مورد نتیجه‌ی این روش گفت: «با توجه به اینکه پلیمر چسبیده به سطح
نانولوله‌های کربنی، نزدیکی بیشتری با پلیمر پایه (پلیمری که برای تولید غشا به کار
می‌رود) دارد و نانولوله‌ها کوتاه‌تر شده‌اند، راحت‌تر به پلیمر پایه می‌چسبند و
توزیع بهتری هم خواهند داشت. از سوی دیگر، چون سر و ته آنها باز است، می‌توانند مثل
یک لوله سبب بهبود عبور گازهایی مانند متان و دی‌اکسید کربن و افزایش تراوایی
شوند».
گفتنی است که بخش آزمایشگاهی این پروژه در مرکز پیشرفته‌ی تحقیقات فناوری غشایی
(AMTEC) دانشگاه UTM مالزی انجام شده‌است.
جزئیات این پژوهش -که بخشی از نتایج رساله‌ی دکتری آقای محمدعلی آرون است و با
همکاری پروفسور احمد فاوزی اسماعیل، استاد دانشگاه UTM مالزی، پروفسور محمدمهدی
منتظر رحمتی، استاد دانشگاه تهران و پروفسور تاکشی ماتسوورا، استاد دانشگاه اوتاوای
کانادا انجام شده‌است- در مجله‌یJournal of Membrane Science (جلد ۳۶۴، صفحات
۳۱۷-۳۰۹، سال ۲۰۱۰) منتشر شده‌است.
|
