Главная / Технології / З допомогою графена можна перетворити морську воду в прісну

З допомогою графена можна перетворити морську воду в прісну

 
 

Група дослідників з Манчестерського університету під керівництвом Рауля Нера (Rahul R. Nair) і за участю лауреата Нобелівської премії Андрія Гейма описала методику, що дозволяє контролювати діаметр пор у мембранах з оксиду графена. У перспективі методику можна буде застосовувати для опріснення морської води.


Проблема нестачі прісної води гостро стоїть в багатьох регіонах планети, особливо в країнах третього світу. Для опріснення морської води використовуються перегінні установки і фільтри зворотного осмосу, однак обидві ці технології вимагають значних витрат енергії.

Фільтри з мембранами, які пропускають молекули води і не пропускають іони солей, могли б вирішити цю глобальну проблему, однак відповідний матеріал для ідеальної мембрани до цих пір не знайдений. Ключ до створення такої мембрани — в строго вивіреному розмірі пор: вони повинні бути досить великими, щоб пропускати молекули води, але занадто малі для іонів солей і інших забруднювачів.

Після отримання в 2004 році графену і пізніше — його оксидів ці нові матеріали намагаються використати для створення мембран з заданим діаметром пор. Проте до цих пір дослідники стикалися з непереборною, здавалося б, проблемою: мінімальний розмір отворів в мембранах з оксиду графена збільшується при зануренні матеріалу у воду. При контакті з водою пори розширюються до 9 ? в діаметрі і починають пропускати іони здебільшого поширених солей.

С помощью графена можно превратить морскую воду в пресную

За даними ООН, кожна шоста людина в світі страждає від нестачі прісної води.

Дослідницька група з Манчестера, в якій працював, в тому числі, Андрій Гейм — один з тих, хто першим отримав графен — запропонувала методику, що дозволяє уникнути розширення пор на листках оксиду графена при зануренні у воду. Методика дозволяє контролювати діаметр отворів мембрани — а значить, управляти її фільтруючою здатністю. В лабораторії вдалося отримати зразки матеріалу з порами діаметром 6.4 ?, досить малим для ефективного опріснення морської води. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Nanotechnlogy.

У терміна «оксид графену» немає строгого визначення: під ним розуміють частинки графену з приєднаними всередині вуглеводної структури або по краях кисневмісних груп атомів. Виробництво таких матеріалів — перспективна і швидко розвиваюча галузь промисловості. Ціни на такі матеріали зараз можна порівняти з цінами на дорогоцінні метали, але постійно знижуються; експерти пророкують зростання ринку оксиду графену на 50% у рік, число виробників постійно збільшується. Це дозволяє сподіватися на радикальне здешевлення оксиду графена в найближчому майбутньому, що дозволить використовувати цей матеріал в фільтрах для опріснення води в бідних країнах.

Крім створення мембран для опріснення морської води оксиди графена знаходять все більш широке застосування в медицині і фармакології і вже використовуються для очищення води від радіонуклідів і очищення повітря.

 
 
comments powered by HyperComments