تكنولوجيا النانو.. وتأثيرها على كفاءة محطات المياة والفلاتر المنزلية

تكنولوجيا النانو.. وتأثيرها على كفاءة محطات المياة والفلاتر المنزليةالدكتور أيمن الجندى

منوعات16-8-2022 | 10:46

تكنولوجيا النانو هي إنتاج مواد تتحكم من خلالها في الحجم والشكل المحدد الجزيئات المواد وتتجة إلي أن هذه الجزيئات والمركبات، تختلف في الخواص الفيزيائية والكيميائية عنها في الحالة الطبيعية من خلالها يمكن انتاج مواد نانو علي المستوي الذرى والجزءي من 1-100نانومتر، وتساعد تكنولوجيا النانو علي تصنيع آلاف الاشكال والأحجام ذات الصفات المختلفة ينتج عنها عديد من المواد النانو بصفات جديدة، كل هذا أدى إلى أهمية استخدام مواد النانو في تصنيع الفلاتر المنزلية ومحطات تحلية المياه.


ويقول الدكتور أيمن الجندى استاذ بمعهد البحوث الهندسية بالمركز القومي للبحوث ان، تم تحضير غشاءً مرشِحاً جديداً من اسيتات السليولوز والجرافين، وجزيئات الفضة المتناهية الصغر أو قضبان النحاس المتناهية الصغر والتي حسّنت من أداء التحلية بأستخدام الأغشية وأوقفت التحلل البيولوجي للغشاء، وبالتالي حسّنت استخدام تقنيات الاغشة.


واضاف د.ايمن ان تم تحضير الغشاء عن طريق اذابة البوليمر الذي يحتوي على 25 ٪ بالوزن من اسيتات السليلوز في الأسيتون كمذيب مع اضافة تركيزات مختلفة من الفضة والنحاس المحملة علي الجرافين في درجة حرارة 18 درجة سلزيوس. وذالك تدريجيا مع التقليب جيدا حتي يتم الذوبان كاملا للبوليمر والتوزيع الجيد لجزيئات الفضة التناهية الصغر أو قضبان النحاس المتناهية الصغر المحملة علي الجرافين. ثم يتم ترك المحلول للتخلص من الفقاعات الهوائية عن طريق تركه لمدة يوم او يومين في الثلاجة او استخدام مضخة سحب لعمل طرد لفقاعات الهواء. ثم بعد ذالك يتم تحضير الفلاتر بصب محلول الصب باستخدام سكينة الصب وذالك عند درجة حرارة الغرفة يليها عملية غمر الاغشية في المياه لمدة كافية يلي ذلك اخراج الاغشية من المياه وتجهيزها للاختبارات.
كما أشار د. ايمن ان قد تم توصيف الغشاء عن طريق الميكروسكوب الإلكتروني الماسح (SEM) ، الأشعة السينية (XRD) ، الميكروسكوب الإلكتروني النافذ (TEM). وتم التأكد من كفاءة الفلاتر باختبارها لفصل المحاليل المالحة (5 جرام/ لتر و 10 جرام / لتر كلوريد الصوديوم) عن طريق جهاز التناضح العكسي. وقد تم رصد تسرب الجسيمات النانوية للنحاس والفضة من الغشاء في تجارب منفصله بواسطة جهاز طيف الامتصاص الذري (AAS).

كما أفاد د.ايمن أن تمت دراسة تأثير الجزيئات النانوية علي منع التحلل البيولوجي(الانسداد/التلف الحيوي) للغشاء باستخدام انواع من البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة جرام. الأغشية المرشحة تم اختبارها بطريقة الاستزراع علي أطباق الآجار وايضا من خلال غمرها فى معلّق بكتيري، ثم تتبعنا النشاط البكتيري من خلال مناطق تثبيط النمو علي الاطباق والتحقق من تكون الطبقات الحية على الغشاء من عدمة بعد فحصها بالميكروسكوب الالكترونى الماسح. بينت النتائج ان الغشاء المرجعي (بدون إضافات) ليس له نشاط مضاد للبكتريا حيث تم الاستدلال على ظهور نموات بكتيرية على أسطح الغشاء، في حين ان الاغشية المضاف اليها الجزيئات المتناهية الصغر لكل من الفضة والنحاس قد أظهرت نشاطا مضادا للبكتريا. كما أظهرت اختبارات النفاذية تحسناً كبيراً في معدل تدفق المياه وفصل الملح.

وقال الدكتور ايمن ان يمكن أمكانية أنتاج اغشية جديدة لتحلية المياه وذات خاصية مقاومة للانسداد مضادة للجراثيم في وقت واحد باستخدام تكنولوجيا الفصل بالأغشية من خلات السليلوز / الجرافين / الجسيمات النانوية فضة / أو النحاس او مركب منهما.

وكذلك تطوير اداء الغشاء المنتج في عملية الفصل عن طريق إضافات مواد النانو.

كما أفاد د. ايمن ان يمكن التطبيق، في المجال العملي والعلمي:
بتطبيق الأغشية الجديدة ذات خاصية مقاومة الانسداد مضادة للجراثيم في وقت واحد من خلات السليلوز الجرافين الجسيمات النانوية في عمليات تحلية المياه وذالك بإنتاج المياه الصالحة للشرب من المياه السطحية والبحار ومياه الآبار.

أضف تعليق

تدمير المجتمعات من الداخل

#
مقال رئيس التحرير
محــــــــمد أمين
إعلان آراك 2