به گزارش خبرنگار علمی باشگاه خبرنگاران، این غشاء که به صورت همزمان اقدام به جداسازی فیزیکی و تجزیه فوتوکاتالیستی آلاینده‌ها می‌کند، از بازده بالایی برخوردار است.
استفاده از غشا‌ها در صنایع تصفیه آب و جداسازی آلاینده‌ها، به‌واسطه کاهش میزان آب قابل شرب در جهان، از اهمیت بسزایی برخوردار است.
اخیراً استفاده از غشاهای تیتانیایی با پایداری شیمیایی مطلوب، توجه محققان را به خود جلب کرده است. به منظور افزایش کارایی این غشا، این محققان بر آن شدند تا با وارد کردن سیلیکا در ترکیب غشای تیتانیایی، علاوه بر کاهش اندازه تخلخل‌ها، خاصیت فوتوکاتالیستی آن را نیز بهبود بخشند.
به گفته دکتر وحیده تاجر کجینه‌باف، وجود سیلیکا در شبکه تیتانیا سبب کاهش اندازه تخلخل غشاء شده است و در نتیجه، قابلیت حذف آلاینده‌ها بر پایه مکانیزم جداسازی افزایش می‌یابد. از سویی حضور %۵ مولی سیلیکا در ترکیب غشاء، با بهبود خاصیت فوتوکاتالیستی قابلیت تخریب آلاینده‌ها را نیز افزایش می‌دهد. بدین ترتیب هر دو عامل جداسازی فیزیکی و تخریب فوتوکاتالیستی، منجر به کاهش آلاینده‌های موجود در سیستم خواهند شد. از سوی دیگر با توجه به آن‌که هزینه استفاده از سیلیکا در مقایسه با تیتانیا کمتر است، جایگزینی آن در ترکیب تیتانیا تا حدودی می‌تواند قیمت تمام شدهٔ غشای فوتوکاتالیست را نیز کاهش دهد.
بر اساس نتایج به دست آمده، متوسط اندازهی تخلخل این غشاء در حضور سیلیکا، حدود ۴ نانوم‌تر خواهد بود. قابلیت این غشا، با بررسی جداسازی متیل اورنژ به عنوان مدل آلاینده از آب، با دو روش جداسازی فیزیکی و تخریب فوتوکاتالیستی، به صورت جداگانه و همزمان مطالعه شده است. بررسی‌ها نشان داده است که در شرایط استفاده از امواج فرابنفش (UV)، میزان حذف آلاینده رنگی متیل اورانژ توسط غشای کامپوزیتی تیتانیا-سیلیکا، حدود %۶۳ است. این در حالی است که همراهی فرایند جداسازی فیزیکی با تخریب فوتوکاتالیستی، این میزان را به %۹۴ افزایش می‌دهد.
تاجر کجینه‌باف در خصوص دلایل همراه کردن سیلیکا با تیتانیا در غشای سرامیکی افزود: «وجود محدودیت‌هایی همچون عدم پایداری حرارتی در حین فرایند تولید غشای تیتانیایی و عدم کنترل دقیق اندازه تخلخل‌ها، استفاده از این غشاء را تا حدودی محدود کرده است. استفاده از افزودنی‌های مختلف از جمله اکسیدهای فلزی، یکی از روش‌هایی است که امروزه مورد توجه برخی از پژوهشگران قرار گرفته است. استفاده از افزودنی سیلیکا، در قالب تولید غشای کامپوزیتی تیتانیا-سیلیکا، می‌تواند بسیاری از انتظارات مورد نظر را برآورده سازد. به عبارتی، حضور سیلیکا در ترکیب تیتانیا علاوه بر فراهم کردن شرایط لازم برای دستیابی به یک غشای نانوساختار، خواص فوتوکاتالیستی تیتانیا را نیز تقویت می‌کند. از این‌رو در پژوهش حاضر تلاش شده است پس از تهیه زیرپایه آلومینایی و اعمال یک لایه تیتانیای کلوئیدی به عنوان لایه میانی، شرایط لازم برای ایجاد لایه مؤثر رویی با ترکیب تیتانیا-سیلیکا فراهم شود.
انتهای پیام/