Oxid grafenu jako jednoduchý filtr pro odsolování vody?
13.4.2017, Jan Vítek, aktualita
Přístup ke sladké vodě je do budoucna viděn jako stále větší problém pro rostoucí množinu lidí po celém světě. Proto se hledají i nové techniky pro úpravu mořské vody do použitelné podoby a zde je jednou z nadějí filtr z oxidu grafenu.
Samotný grafen jako jednoatomová vrstvička uhlíkových atomů je přímo zázračný materiál, i když velice nákladný pro výrobu. Velice zajímavé jsou například jeho schopnosti vést elektřinu, ovšem my nyní budeme mluvit ne o něm, ale o oxidu grafenu, do nějž tak pochopitelně patří ještě atomy kyslíku. Právě ten by mohl najít mnoho využití v reálném světě, a to i jako účinný filtr pro odsolování mořské vody.
Zatímco grafen je ve své dokonalé podobě tvořen jen jeden atom tlustou vrstvou, oxid grafenu má těchto vrstev několik, což mu ale také dává některé zajímavé vlastnosti, a to ne z hlediska vodivosti, ale z hlediska chemie a fyziky. Tento materiál totiž hydratuje, takže ve styku s vodou v podstatě bobtná a vytvoří molekulární síť velice pravidelných proporcí, která nepropustí nic většího než 9 angströmů (1 angström = 0,1 nm). Chová se tak jako velice spolehlivé síto vytvořené z tzv. grafenových kapilár, a právě proto je velice vhodný pro filtrování vody. Byl tu ale jeden problém.
Sítem takové hrubosti projdou molekuly H2O, ale také soli, čili v takové podobě by byl oxid grafenu pro odsolování zcela neúčinný. Výzkumníci z University of Manchester tak přišli s kompozitním materiálem, a to dvěma vrstvami epoxidu, mezi nimiž je jedna vrstva oxidu grafenu. Ten má pak při své hydrataci jasně dané hranice, za něž už nemůže expandovat, a tak díky tomu vytvoří síť, jíž už neprojde nic většího než cca 6 angströmů, a to už stačí pro odfiltrování soli z mořské vody, přičemž pro začátek byla zbavena 97 procent NaCl.
Využití prostého filtru pro odsolování mořské vody je přitom energeticky i celkově mnohem méně náročné než jiné aktuálně používané techniky, takže nezbývá než počkat, abychom uviděli, zda se tento nápad dočká praktického uplatnění. Nejspíše si ještě počkáme, neboť na tomto projektu se v Manchesteru už pracuje přinejmenším 5 let.
Zdroj: BBC
Zatímco grafen je ve své dokonalé podobě tvořen jen jeden atom tlustou vrstvou, oxid grafenu má těchto vrstev několik, což mu ale také dává některé zajímavé vlastnosti, a to ne z hlediska vodivosti, ale z hlediska chemie a fyziky. Tento materiál totiž hydratuje, takže ve styku s vodou v podstatě bobtná a vytvoří molekulární síť velice pravidelných proporcí, která nepropustí nic většího než 9 angströmů (1 angström = 0,1 nm). Chová se tak jako velice spolehlivé síto vytvořené z tzv. grafenových kapilár, a právě proto je velice vhodný pro filtrování vody. Byl tu ale jeden problém.
Sítem takové hrubosti projdou molekuly H2O, ale také soli, čili v takové podobě by byl oxid grafenu pro odsolování zcela neúčinný. Výzkumníci z University of Manchester tak přišli s kompozitním materiálem, a to dvěma vrstvami epoxidu, mezi nimiž je jedna vrstva oxidu grafenu. Ten má pak při své hydrataci jasně dané hranice, za něž už nemůže expandovat, a tak díky tomu vytvoří síť, jíž už neprojde nic většího než cca 6 angströmů, a to už stačí pro odfiltrování soli z mořské vody, přičemž pro začátek byla zbavena 97 procent NaCl.
Využití prostého filtru pro odsolování mořské vody je přitom energeticky i celkově mnohem méně náročné než jiné aktuálně používané techniky, takže nezbývá než počkat, abychom uviděli, zda se tento nápad dočká praktického uplatnění. Nejspíše si ještě počkáme, neboť na tomto projektu se v Manchesteru už pracuje přinejmenším 5 let.
Zdroj: BBC
