p Anteriormente, as membranas de óxido de grafeno demonstraram ser completamente impermeáveis ​​a todos os solventes, exceto à água. Contudo, um estudo publicado em Materiais da Natureza , agora mostra que podemos adaptar as moléculas que passam por essas membranas simplesmente tornando-as ultrafinas. p A equipe de pesquisa liderada pelo professor Rahul Nair no Instituto Nacional de Grafeno e Escola de Engenharia Química e Ciências Analíticas da Universidade de Manchester adaptou esta membrana para permitir que todos os solventes passem, mas sem comprometer sua capacidade de peneirar as menores partículas.

p Nas membranas ultrafinas recentemente desenvolvidas, As folhas de óxido de grafeno são montadas de tal forma que os furos formados durante a montagem são interconectados por nanocanais de grafeno, que produz uma peneira em escala atômica permitindo o grande fluxo de solventes através da membrana.

p Esta nova pesquisa permite a expansão nas aplicações de membranas à base de grafeno, desde a dessalinização de água do mar até a nanofiltração de solvente orgânico (OSN). Ao contrário da dessalinização da água do mar, que separam os sais da água, A tecnologia OSN separa compostos orgânicos carregados ou não de um solvente orgânico.

p Como um exemplo, Cientistas de Manchester demonstraram que as membranas de óxido de grafeno podem ser projetadas para remover completamente vários corantes orgânicos tão pequenos quanto um nanômetro dissolvido em metanol.

p Prof. Nair disse, "Só por diversão, chegamos a filtrar uísque e conhaque pela membrana de óxido de grafeno. A membrana permitiu que o álcool passasse, mas removeu as moléculas maiores, o que dá a cor âmbar. O uísque transparente tem um cheiro semelhante ao uísque original, mas não podemos bebê-lo no laboratório, no entanto, foi uma experiência engraçada de sexta à noite! "

p As membranas recém-desenvolvidas não apenas filtram pequenas moléculas, mas também aumentam a eficiência da filtração, aumentando a taxa de fluxo do solvente.

p O Prof. Nair acrescentou:"A separação química tem tudo a ver com energia, vários processos de separação química consomem cerca de metade do uso de energia industrial. Qualquer novo processo de separação eficiente irá minimizar o consumo de energia, que está em alta demanda agora. Em 2030, projeta-se que o mundo consuma 60% mais energia do que hoje. "

p Dr. Su, que liderou o experimento acrescentou "As membranas desenvolvidas não são úteis apenas para filtrar o álcool, mas o tamanho preciso da peneira e o alto fluxo abrem uma nova oportunidade para separar moléculas de diferentes solventes orgânicos para as indústrias química e farmacêutica. Este desenvolvimento é particularmente importante porque a maioria das membranas baseadas em polímeros existentes são instáveis ​​em solventes orgânicos, enquanto a membrana de óxido de grafeno desenvolvida é altamente estável. "

p As membranas de óxido de grafeno desenvolvidas no Instituto Nacional de Grafeno têm atraído muita atenção para aplicações de filtração e dessalinização de água, fornecendo uma solução potencial para a escassez de água.

p Usando membranas ultrafinas, este é o primeiro experimento claro para mostrar como outros solventes podem ser filtrados, provando que há potencial para nanofiltração de solvente orgânico.

p Grafeno - o primeiro material bidimensional do mundo é conhecido por seus superlativos versáteis, pode ser hidrofóbico e hidrofílico, mais forte que o aço, flexível, dobrável e um milhão de vezes mais fino que um fio de cabelo humano.

p Esta pesquisa mudou a percepção do que as membranas de óxido de grafeno são capazes e como podemos usá-las. Por ser capaz de projetar essas membranas para filtrar moléculas ou solventes específicos, ele abre novos usos potenciais que não foram explorados anteriormente.