فناوری جداسازی غشایی مبتنی بر گرافن اکسید برای حذف آلاینده از محلول‌های آبی: یک بررسی مروری

Abstract

دسترسی به آب آشامیدنی سالم در حال حاضر به دلیل تقاضای روزافزون آب یکی از چالش برانگیزترین مسائل برای بشر است. گرافن اکسید (GO) به عنوان مهم‌ترین مشتق گرافن، جاذبی مناسب و با کارایی بالا برای حذف آلاینده‌ها از محیط‌های آبی به دلیل داشتن تعداد زیادی از گروه‌های عاملی اکسیژن‌دار و خاصیت آبدوستی مطلوب می‌باشد. ساختار GO نقش مهمی در برهمکنش‌های π-π، پیوند هیدروژنی و برهمکنش‌های الکترواستاتیکی با آلاینده‌ها دارد. نانومواد جدید مبتنی بر GO از طریق جفت شدن با سایر نانومواد از طریق فرآیند جدیدی سنتز شده و برای حذف کارآمد انواع گوناگون آلاینده‌ها به کار گرفته شده‌اند. این بررسی بر روی جداسازی آلاینده‌های دارویی و آلی، رنگ ها، تعلیق آب و روغن و فلزات سنگین با استفاده ازغشاهای مبتنی برGO شامل کامپوزیت‌ها،غشاهای لایه‌ای، و غشاهای ماتریس مخلوط تمرکز دارد. نتایج این بررسی نشان داد راندمان جداسازی تعلیق آب و روغن و فلزات سنگین توسط GO و مشتقات آن به ترتیب دارای دامنه تغییرات 9/99-97 و 3/80-5/97 درصد می باشد. همچنین ظرفیت حذف آلاینده‌های آلی و دارویی تا 4/99 درصد افزایش یافته است، که نشان دهنده‌ی اهمیت کاربرد آنها در پاکسازی آلودگی محیطی می‌باشد. با این حال باید چالش‌های کاربرد این مواد از جمله مکانیسم جداسازی آلاینده‌ها، پایداری در آب و قابلیت بازیابی غشا مورد توجه قرار گیرد.