Brug af kulnanorør til at styrke grafenbaserede membraner, der bruges til afsaltning

Et team af forskere fra Kina, USA og Japan har udviklet en måde at styrke grafenbaserede membraner beregnet til brug i afsaltningsprojekter-ved at forstærke dem med nanorør. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , gruppen beskriver, hvordan de skabte deres forstærkede membraner, og hvor godt membranerne fungerede, når de blev testet. Baoxia Mi, med University of California, har udgivet et perspektivstykke om teamets arbejde i samme tidsskriftsudgave.

Som tiden går og den menneskelige befolkning vokser, adgang til vand bliver mere et alvorligt problem for mange mennesker rundt om i verden. For at løse problemet, forskere har lagt en stor indsats i at skabe bedre vandfiltreringssystemer til at fjerne salt fra vand. En del af denne indsats har fokuseret på at finde bedre filtre. En idé er at bruge en grafenmembran; tidligere forskning har vist, at det ville være hurtigere og mere effektivt end nuværende materialer. Men grafenplader er også tilbøjelige til defekter og skader, hvis de rammes af genstande i vandet, og de forværres hurtigt under den konstante vandstrøm. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at forbedre styrken af ​​grafenbaserede membraner ved at bruge kulnanorør.

Tidligere forskning havde vist, at grafenbaserede membraner er mere tilbøjelige til at have defekter og er mere tilbøjelige til at beskadige, når deres overfladeareal øges. For at komme uden om det problem, forskerne skabte små celler af grafen nanomesh forbundet og holdt sammen af ​​enkeltvæggede carbon nanorør. Resultatet var et centimeterstort net med et bikageudseende-et, der var stort nok til at teste som en membran i et filtreringssystem. Forskerne rapporterer, at test viste, at deres membran var yderst effektiv, og lige så vigtigt, mindre tilbøjelige til at beskadige migration - hvis der opstår skade på masken i en af ​​cellerne, den var begrænset til den celle alene.

Forskerne hævder, at deres teknik kunne bruges til at producere membraner, der er store nok til kommercielle anvendelser. Mi påpeger, imidlertid, at trods teamets gode arbejde med at skabe membranen, der kræves mere arbejde, før grafen kan bruges i enhver form for virkelige applikationer.

© 2019 Science X Network