یک ترفند نانویی برای جداسازی آسان تر لیتیوم
آتی جو: پژوهشگران با دستکاری سطح اکسیدگرافن و احیاء آن با کمک پرتو فرابنفش، غشایی ساختند که بجای اندازه، مواد را بر طبق بارالکتریکی که دارند، جداسازی می کند.
به گزارش آتی جو به نقل از ایسنا، محققان لابراتوار ملی پاسیفیک نورث وسترن نشان دادند که می توان از غشاء اکسیدگرافن احیاء شده با پرتوفرابنفش برای جداسازی مواد استفاده نمود. نکته جالب توجه این است که این جداسازی با سازوکاری شبیه به جداسازی در کروماتوگرافی به انجام می رسد. در حقیقت در این روش جداسازی بجای اینکه «اندازه» ملاک جداسازی باشد، بار سطحی می تواند برای جدا کردن مورد استفاده قرار گیرد.
در این پروژه پژوهشگران به بررسی رفتار دو نوع غشاء متفاوت پرداختند، آنها غشاء اکسیدگرافن معمولی را با اکسیدگرافن احیاء شده در معرض پرتوهای فرابنفش مورد مطالعه قرار دادند.
توسعه روش های جداسازی کارآمد، انتخابی و مقیاس پذیر برای مواد بحرانی همچون لیتیوم و منیزیم، برای برآورده کردن تقاضای فزاینده صنعت بسیار ضرورت دارد. این تقاضا در بخش فناوری های پاک بسیار زیاد بوده و در عین حال چالش هایی را با خود به همراه دارد. غشاهای اکسیدگرافن پتانسیل بالایی برای جدا کردن یون ها از محلول های مختلط را برمبنای اندازه دارند و بطور معمول از غشاء اکسیدگرافن برای جداسازی های مبتنی بر اندازه استفاده می شود، در صورتیکه احیاء اکسیدگرافن با پرتوهای UV امکانات جدیدی را برای پژوهشگران به ارمغان آورده است. این غشاء با تغییر مکانیسم جداسازی، دامنه استفاده از غشاهای اکسیدگرافن را گسترش می دهد. این رویکرد به پژوهشگران این امکان را می دهد تا عملکرد غشاهای اکسیدگرافن را بوسیله روشی ساده تنظیم کنند.
کاتیون های بزرگ با بار مثبت دو، مانند کلسیم، سریع تر از کاتیون های کوچکتر مانند لیتیوم از میان غشاها حرکت می کنند. کاتیون های لیتیوم کوچکتر از غشای اکسیدگرافن احیاء شده با پرتوفرابنفش، نسبت به کاتیون های بزرگتر مانند کلسیم و منیزیم، آهسته تر حرکت می کنند و در نتیجه بهبود ۳ تا ۴ برابری در انتخاب گری جداسازی بین این کاتیون ها ایجاد می شود.
به نقل از ستاد نانو، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش بطور انتخابی گروههای هیدروکسیل (–OH) را از پایه GO حذف کرده و منجر به افزایش تعامل کاتیون های فلزی با گروههای عاملی واقع در لبه های GO می شود. این وضعیت منجر به کاهش حرکت لیتیوم های آزاد نسبت به کلسیم می شود. در این پروژه، مکانیسم جداسازی مشابه کروماتوگرافی برای UV-RGO ارائه شده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب