بهبود فرآیندِ تصفیه‌ی آب.

 

اسفنجِ نانو لوله‌ای کربنی قادر به خیساندن آلاینده‌های آب می‌باشد مانند کودهای شیمیایی، آفت کش‌ها و مواد دارویی، که این روش بیش از سه برابر موثر‌تر از تلاش‌های قبلی انجام شده است، که در مطالعه‌ی جدیدی که امروز منتشر شده است، معرفی شده‌اند. اسفنج‌ها‌ی نانولوله‌ای کربنی (CNT)، به طور منحصر‌به فردی فقط با گوگرد ترکیب می‌شوند، همچنین ظرفیت بالایی را برای جذب روغن نشان می‌دهند. این ماده، به طور بالقوه راهی برای امکان استفاده از آن در حوادث صنعتی و تصفیه‌ی نشتِ نفت، گشوده‌ است. نتایج، امروز، یعنی 17 ژانویه، در مجله نانوفناوری انتشارات IOP منتشر شده است.
CNTها، ساختار استوانه‌ای توخالی دارند که از یک صفحه منفرد کربن تشکیل شده است.
با توجه به ساختار آنها، CNTها دارای خواص حرارتی، شیمیایی و مکانیکی فوق‌العاده‌ای هستند که به مجموعه ای از برنامه‌های کاربردی منجر شده است از زره بدن تا پانل‌های خورشیدی. آنها به عنوان کاندیدی بسیار عالی برای تصفیه‌ی فاضلاب تبلیغ شده‌اند، با این حال، مشکلات هنگامی بوجود آمده‌اند که تلاشی انجام می‌شود که به یک پودر خوب دستیابی شود و در نهایت از آب بازیابی آنها، استفاده می‌شود. نویسنده‌ی رهبر از گروه پژوهش Luca Camilli، از دانشگاه رم، گفت: "این مبحث، کاملاً پیچیده است که از پودر CNT برای حذف روغن ریخته شده در اقیانوس، استفاده شود. "

کارکردن و سروکار داشتن با پودر CNT سخت است و می تواند در نهایت منجر به از دست‌دادن و یا پراکنده‌شدن در اقیانوس شود پس ازاینکه آنها در اقیانوس انتشار می‌یابند. "با این حال، CNT ها‌ی در مقیاس میلی‌متری و یا در مقیاس سانتی‌متری، که در این مطالعه آورده شده است، برای استفاده و سروکار داشتن، بسیار ساده‌تر است. "
آنها به دلیل داشتن ساختاری متخلخل روی آب شناور می‌شوند و به محض اینکه با روغن، اشباع می‌شوند، می توانند به‌ راحتی برداشته شوند. آنها می‌توانند به سادگی با فشرده شدن و آزاد کردن نفت، پس از آن، دوباره مورد استفاده قرار گیرند." در مطالعه جدید، محققان، از دانشگاه رم، دانشگاه Nantes و دانشگاه L'Aquila، CNT ها را به اندازه لازم، توده کردند با افزودن گوگرد در فرآیند تولید، اسفنج نتیجه، به طور متوسط دارای طولی به اندازه‌ی 20 میلی‌متر بود .
علاوه بر این که، گوگرد باعث ایجاد نقص‌هایی روی شکل سطح اسفنج CNT می‌شود، پس از آن فروسن را فعال می‌کند، که همچنین در طول فرایند تولید به آن اضافه شده است، و آهن را در کپسول‌های کوچک در پوسته‌ی کربن، ته‌‌نشین می‌کند.
حضور آهن به معنای این است که اسفنج‌ها را می توان به صورت مغناطیسی کنترل کرد و بدون تماس مستقیم، هدایت نمود و کاهش مشکل موجود در تلاش برای کنترل CNTها، هنگامی که به سطح آب اضافه می‌شوند. این پژوهشگران نشان دادند که چگونه اسفنج CNT ساخته شده می تواند با موفقیت، حلا‌ل‌های سمیِ آلی را حذف کند که این فرآیند dichlorobenzene از آب را نشان می‌دهد که این عمل می تواند یک جرم 5ر3 برابر بیشتر از آنچه قبلا ًبه دست آمده بود را جذب کند. همچنین نشان داده شده است که اسفنج‌های CNTمی‌توانند روغن نباتی تا 150 برابر وزن اولیه خود، جذب کنند و روغن موتور را به ظرفیت کمی بالاتر از آنچه قبلاً گزارش شده است، جذب کنند. "خواص جذب بهبود یافته از اسفنج‌ها به‌خاطر ساختار متخلخل و سطح خشن و سفت CNT ها، پایین می‌آید. روغن یا حلال به راحتی می‌تواند در فضاهای خالی میان CNTها، جذب شود که آسان‌تر از سطوح ناهموار ساخته می‌شود. " Camilli ادامه داد. "مرحله‌ی بعدی از تحقیقات ما در جهت بهبود فرآیند سنتز است به‌طوری که اسفنج‌ها را می توان در مقیاس تجاری تولید کرد. ما هم چنین باید میزان سمی بودن اسفنج را مورد مطالعه قرار دهیم قبل از این که هرگونه برنامه‌های کار بردی دنیای واقعی را آغاز کنیم."