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

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 99.9-97 و 80.3-97.5 درصد می باشد. همچنین ظرفیت حذف آلاینده‌های آلی و دارویی تا 99.4 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.

graphene oxide-based membrane separation technology for pollutant removal from aqueous solutions: a review

access to safe drinking water is currently one of the most challenging issues for mankind due to the ever-increasing demand for water. graphene oxide (go), as the most important derivative of graphene, is a high-performance adsorbent for the removal of pollutants from aqueous environments due to its abundant oxygen functional groups and excellent hydrophilic properties. go structure plays an important role in π-π interactions, hydrogen bonding and electrostatic interactions with pollutants. new go-based nanomaterials have been synthesized by coupling with other nanomaterials through a new process and applied for the efficient removal of various types of pollutants. this review focuses on the separation of pharmaceutical and organic pollutants, dyes, water and oil emulsion, and heavy metals using go-based membranes including composites, laminar membranes, and mixed matrix membranes. the results of this review showed that the separation efficiency of water-oil emulsion and heavy metals by go and its derivatives ranged from 97-99.9 % and 80.3-97.50% respectively. also, the removal efficiency of organic and medicinal pollutants can be enhanced up to 99.4%, showing the importance of their use in removing environmental pollution. however, the challenges of using these materials should be considered, including the mechanism of pollutant separation, stability in water, and membrane recovery capability.