پژوهشگران دانشگاه اصفهان در یک همکاری با دانشگاه نانجین چین و دانشگاه ایالتی نیوسات ولز استرالیا با استفاده از نانوذرات موفق شدند عملکرد غشاهای مورد استفاده در تصفیه‌ی آب را بهبود بخشند. استفاده از نانوذرات در این نمونه‌های آزمایشگاهی، منجر به کاهش میزان تشکیل رسوب و ایجاد فیلم‌های زیستی در غشا شده و در نتیجه طول عمر آن را افزایش داده است.
نانوذرات کربن، عاملی بهبود دهنده در عملکرد غشاهای تصفیه‌ی آب
فرآیند فیلتراسیون بر پایه‌ی غشای پلیمری به طور گسترده در عملیات تصفیه‌ی آب و فاضلاب به کار گرفته می‌شود. یکی از مسائل کلیدی در فرآیندهای جداسازی به کمک غشاء، رسوب غشاء به خصوص تشکیل فیلم زیستی است. فیلم زیستی، توسط رسوب تدریجی باکتریایی و تکثیر آن بر سطح غشاء ایجاد می‌شود و به طور قابل توجهی نفوذپذیری غشاء را کاهش می‌دهد. بناراین کنترل هر دو مسأله‌ی رسوب اولیه‌ی باکتری ها و در ادامه رشد آن‌ها در سطح غشاء اهمیت فراوانی دارد.
به گفته‌ی دکتر امیر رزمجو، مجری طرح، اصلاح سطح غشا می‌تواند روش مناسبی جهت ممانعت از ایجاد این مشکل باشد. در این راستا، یک راه حل مناسب، استفاده از عوامل ضدباکتریایی در سطح غشاست.
وی در ادامه افزود: «با توجه به مطالب بیان شده، هدف این کار کاهش رسوب فیلم زیستی و افزایش عمر غشاء با استفاده از ماده‌ای پرکننده و اصلاح کننده‌ی سطحی ارزان قیمت بوده است. لذا اثر حضور نانوذرات متخلخل کربن در غشای پلیمری مورد بررسی قرار گرفت.»
بر اساس نتایج به دست آمده، غشاهای ساخته شده به کمک نانوذرات متخلخل کربن در مقایسه با نمونه‌های عادی توانسته‌اند با چسبندگی باکتریایی به طور چشمگیری مقابله کنند.
از دیگر عوامل در نظر گرفته شده علاوه بر رفع مشکل ایجاد رسوب در غشاء، عدم ایجاد آلودگی ثانویه بود.
کاهش قیمت ساخت، افزایش سرعت نسبت به روش لایه نشانی و تک مرحله‌ای شدن فرایند ساخت از دیگر مزایای ساخت این غشاء به روش بلندینگ نانوساختار کربنی در ماتریکس پلیمری است.
این تحقیقات از همکاری یاسین عروجی- دانشجوی دکترای مهندسی شیمی- دکتر امیر رزمجو- عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان- و همکارانشان حاصل شده است. نتایج این کار در مجله‌ی Carbon با ضریب تأثیر ۶/۱۹ (جلد ۱۱۱، سال ۲۰۱۷، صفحات ۶۸۹ تا ۷۰۴) منتشر شده است.
