به نوعی )Molecularly Imprinted Polymers( اصطلاح پلیمرهای قالب مولکولی
از پلیمرها اطلاق می شود که در طول سنتز، مکان های مشخص برای یک هدف
خاص در پلیمر ایجاد می شود. به همین منظور در طول سنتز برای ایجاد مکان های
مشخص از قالب هایی که از لحاظ شکل و اندازه به مولکول هدف شب چکیده کامل
به نوعی )Molecularly Imprinted Polymers( اصطلاح پلیمرهای قالب مولکولی
از پلیمرها اطلاق می شود که در طول سنتز، مکان های مشخص برای یک هدف
خاص در پلیمر ایجاد می شود. به همین منظور در طول سنتز برای ایجاد مکان های
مشخص از قالب هایی که از لحاظ شکل و اندازه به مولکول هدف شباهت دارند،
تهیه شده نسبت به مولکول هدف کاملا به صورت انتخابی MIPs . استفاده می شوند
عمل می کنند. به عبارتی دیگر برهمکنش های شیمیایی فیزیکی بین قسمت های
عامل دار ماتریس پلیمری و گروه های عاملی قالب مولکولی در هنگام پلیمری شدن
به خاطر سپرده می شود و بعد از شست و شو و خارج کردن قالب، حفره مولکولی
با خواص مشخص برای MIPs . با شکل و محیط الکتریکی مشخصی بدست می آید
،MIPs مولکول هدف به صورت گزینشی عمل می کند. به خاطر ویژگی های خاص
در کاربردهای مختلفی مانند کاتالیزور، دارو رسانی، غشا، کشت سلولی، تبلور به کار
برده می شوند.
پرونده مقاله
غشا و فرایندهای غشایی نقش مهمی در توسعه پایدار زمینه های بی شماری مانند انرژی، مدیریت زیست محیطی و سلامت انسان ایفا می کنند. با این حال، غیر قابل تغییر بودن اندازه منافذ و خواص سطح غشاهای تجاری، کاربرد موثرآن ها را محدود کرده است. به منظور ارتقای کارایی غشاهای تجاری، غش چکیده کامل
غشا و فرایندهای غشایی نقش مهمی در توسعه پایدار زمینه های بی شماری مانند انرژی، مدیریت زیست محیطی و سلامت انسان ایفا می کنند. با این حال، غیر قابل تغییر بودن اندازه منافذ و خواص سطح غشاهای تجاری، کاربرد موثرآن ها را محدود کرده است. به منظور ارتقای کارایی غشاهای تجاری، غشاهای جدیدی با الهام از غشای سلولی و با استفاده از ترکیب غشاهای معمول و مواد پاسخگو به عوامل تحریک خارجی به عنوان غشاهای هوشمند ساخته شد هاست. غشاهای با دریچه هوشمند، مزیت های بسیاری نسبت به غشاهای معمولی دارند. از جمله تنظیم نفوذپذیری و انتخاب پذیری بر اساس تغییر حالت '' باز / بسته '' دریچه ها در پاسخ به تحری کهای محیطی. در این مقاله مروری به صورت خلاصه تحولات اخیر در زمینه غشاهای پاسخگو به تحری کهای محیطی، از جمله رهیاف تهای طراحی و ساخت غشاهای هوشمند و همچنین کاربرد گسترده آن ها در زمینه های
مختلف بررسی شده است.
پرونده مقاله
با توجه به افزایش جمعیت و در نتیجه افزایش فعالیت های اقتصادی در جهان، تقاضای مصرف آب به طور چشمگیری افزایش یافته است. آب های دریا دو سوم سطح زمین را پوشش می دهند، بنابراین استفاده از این منابع برای تامین آب آشامیدنی منطقی بوده و می تواند یک مولفه مهم برای حل مشکل کمبود چکیده کامل
با توجه به افزایش جمعیت و در نتیجه افزایش فعالیت های اقتصادی در جهان، تقاضای مصرف آب به طور چشمگیری افزایش یافته است. آب های دریا دو سوم سطح زمین را پوشش می دهند، بنابراین استفاده از این منابع برای تامین آب آشامیدنی منطقی بوده و می تواند یک مولفه مهم برای حل مشکل کمبود آب باشد .علاوه بر این، فنآوری های موجود برای تصفیه آب، برای برآورده شدن نیازهای خاصی از کیفیت آب وجود دارد، بنابراین استفاده مجدد از آب مصرف شده برای رفع مسئله کمبود آب می تواند مورد بررسی های بیشتر قرار گیرد.
در سال های اخیر چارچوب های آلی فلزی به علت شیمی جالب و کاربردهای بالقوه آنها مورد توجه فراوانی قرار گرفته است. در علم جداسازی، محققان چارچوب های آلی - فلزی را به طور گسترده ای برای جداسازی گازها و تصفیه آب مورد بررسی قرار داده اند. در این مقاله، هدف بر آن است تا امکان استفاده از چارچوب های آلی - فلزی برای نمک زدایی غشایی را مورد بررسی قرار گیرد. لذا، پس از معرفی مختصر چارچوب های آلی - فلزی، روشهای متعددی برای تهیه غشاهای چارچوب های آلی - فلزی، تکنیک های شیرین سازی آب و روش های کاربرد چارچوب های آلی - فلزی و در نهایت غشاهای چارچوب های آلی - فلزی برای کاربردهای مختلف آب مانند آب شیرین کن، نانو فیلترینگ، اولترافیلتراسیون و میکروفیلتراسیون مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده از چارچوب های آلی - فلزی به عنوان غشاء در تصفیه آب، در مقایسه با کاربردهای دیگر مثل جداسازی گازها، هنوز در مرحله ابتدایی خود هستند.
پرونده مقاله
سیلیکون ها، مواد پلیمری الاستومری با فرمول عمومی R2SiOهستند. حضور هم زمان گروه های «"آلی»" متصل به زنجیره اصلی «"غیر آلی»" باعث ایجاد ترکیبی از ویژگی های منحصر به فرد در مواد سیلیکونی می شود. این ویژگی های خاص شامل مقاومت در برابر حرارت، پایداری شیمیایی، عایق الکتریکی چکیده کامل
سیلیکون ها، مواد پلیمری الاستومری با فرمول عمومی R2SiOهستند. حضور هم زمان گروه های «"آلی»" متصل به زنجیره اصلی «"غیر آلی»" باعث ایجاد ترکیبی از ویژگی های منحصر به فرد در مواد سیلیکونی می شود. این ویژگی های خاص شامل مقاومت در برابر حرارت، پایداری شیمیایی، عایق الکتریکی، مقاومت در برابر سایش، دوام بالا و مقاومت به ازن هستنداست. با این مشخصات ویژه، مواد سیلیکونی به طور گسترده ای برای جایگزینی محصولات در صنایع مختلف مانند صنایع هوا فضا، خودرو، ساخت و ساز، برق و الکترونیک، پزشکی و ساخت غشاها استفاده می شوند. اخیراً، با تقاضای بیشتر صنایع، این دامنه های کاربرد با سرعت زیادی در حال گسترش هستند. از میان پلیمرهای مختلفی که جهت برای جداسازی گازها مورد استفاده قرار می گیرند، غشاهای سیلیکونی به علت انعطاف پذیری زیاد زنجیرهای آن دارای تراوایی زیادی نسبت به گازهای مختلف هستند و کاربردهای فراوانی در این زمینه پیدا کرده اند. از این رو در این مقاله پس از معرفی مواد سیلیکونی و روش های سنتز آن ها، خصوصیات و کاربردهای این مواد در صنایع مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با توجه به اهمیت و کاربرد فراوان این مواد در ساخت غشاهای جداسازی گازها، به طور ویژه کاربرد مواد مذکور در ساخت و راندمان بازده چنین غشاهایی با ارائه مطالعات اخیر بررسی می شود.
پرونده مقاله
با افزایش سریع تقاضاها در مورد منابع آب شیرین، کمبود آب شیرین بیشتر از قبل احساس می شود؛ مسئله مهمی که در توسعه پایدارِ اقتصادی و اجتماعیِ بسیاری از کشورها تأثیرگذار است. تاکنون اُسمز معکوس (Reverse Osmosis) بهعنوان یکی از اصلی ترین فناوری های تولید آب شیرین از آب های چکیده کامل
با افزایش سریع تقاضاها در مورد منابع آب شیرین، کمبود آب شیرین بیشتر از قبل احساس می شود؛ مسئله مهمی که در توسعه پایدارِ اقتصادی و اجتماعیِ بسیاری از کشورها تأثیرگذار است. تاکنون اُسمز معکوس (Reverse Osmosis) بهعنوان یکی از اصلی ترین فناوری های تولید آب شیرین از آب های شور و منابع فاضلاب بهطور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. با این حال، چالش اصلی پیش روی استفادهی گسترده از فناوری RO، بحث رسوب زایی است که منجر به کاهش ظرفیت تولید و افزایش هزینه های بهره برداری می شود؛ بنابراین، تحقیقات بسیاری روی افزایش مقاومت غشای RO در برابر رسوب گذاری یا رسوب متمرکز شده است. این مقاله مروری بر توسعه غشاهای ضدرسوب در سال های اخیر از جمله انتخاب مونومرهای شروع کننده ی جدید، بهبود فرایند پلیمری شدن سطحی، اصلاح سطحی غشای RO متداول توسط روش های فیزیکی و شیمیایی و همچنین غشای RO ترکیبی آلی/معدنی را خواهد داشت. بررسی روند پیشرفت تحقیقات در این مطالعه ممکن است چشم اندازی برای توسعه غشاهای ضد رسوب RO فراهم کند و کاربرد فناوری غشاهای RO در تصفیهی آب را نیز در آینده گسترش دهد.
پرونده مقاله
اسمز معکوس در بین دیگر فرایندهای غشایی محبوبیت بیشتری دارد؛ به طوری که پیش بینی شده است که ارزش بازار جهانی آن تا سال 2026 به 5 میلیارد دلار برسد. عدم استفاده از مواد شیمیایی، مقاومت مکانیکی بالا تعمیر، نگه داری و توسعه آسان از ویژگی های غشای اسمز معکوس است. غشای سلولز چکیده کامل
اسمز معکوس در بین دیگر فرایندهای غشایی محبوبیت بیشتری دارد؛ به طوری که پیش بینی شده است که ارزش بازار جهانی آن تا سال 2026 به 5 میلیارد دلار برسد. عدم استفاده از مواد شیمیایی، مقاومت مکانیکی بالا تعمیر، نگه داری و توسعه آسان از ویژگی های غشای اسمز معکوس است. غشای سلولزاستات قدیمی ترین نوع غشای اسمز معکوس است که شامل یک لایه بالایی روی یک لایه متخلخل پشتیبان است که با افزایش درجه استیل دار شدن، انتخاب پذیری و شار عبوری از غشا نیز افزایش پیدا می کند. غشای لایه نازک کامپوزیتی در ترکیب با پلی آمید ضعف های غشای سلولزاستات را کاهش داده است. ساختار غشای لایه نازک کامپوزیتی- پلی آمیدی شامل لایه انتخاب پذیر نازک روی پشتیبان متخلخل است. لایه پشتیبان خواص مکانیکی غشا را افزایش می دهد. استفاده از نانوذرات و نانو لوله های کربنی در ساختار غشای لایه نازک می تواند به طور قابل توجهی سبب افزایش شار عبوری از غشا با حفظ میزان حذف املاح شود. نمک زدایی از آب لب شور و دریا، کاهش سختی آب ورودی به دیگ بخار، تصفیه پساب نفتی، حذف فلزات سنگین و... تعدادی از کاربردهای غشای اسمز معکوس است. در این مقاله به جنس، کاربرد و توسعه های اخیر غشاهای اسمز معکوس پرداخته شده است.
پرونده مقاله
نقاط کوانتومی کربن (Carbon Quantum Dots)، که نوع جذابی از کربنهای نانوساختار هستند، اخیراً توجه گستردهای را در زمینه فناوریهای غشایی برای کاربردهایشان در فرایندهای جداسازی به خود جلب کردهاند. به این دلیل که آن ها دو مزیت منحصربهفرد دارند. تولید آن ها آسان و ارزان ا چکیده کامل
نقاط کوانتومی کربن (Carbon Quantum Dots)، که نوع جذابی از کربنهای نانوساختار هستند، اخیراً توجه گستردهای را در زمینه فناوریهای غشایی برای کاربردهایشان در فرایندهای جداسازی به خود جلب کردهاند. به این دلیل که آن ها دو مزیت منحصربهفرد دارند. تولید آن ها آسان و ارزان است، در حالی که خواص فیزیکوشیمیایی آن ها مانند اندازه های بسیار کوچک، زیست سازگاری خوب، بی اثری شیمیایی بالا، آب دوستی قابلتنظیم، غنی از گروه های عملکردی سطحی و ویژگی های ضدرسوب بسیار مطلوب هستند. محققان با استفاده از این موارد، کاربرد آن ها را در طرحهای مختلف غشاء برای اسمز معکوس (Reverse Osmosis)، اولترافیلتراسیون (Ultrafiltration)، نانوفیلتراسیون (Nonofiltration)، اسمز مستقیم (Forward Osmosis)، اسمز عقبمانده فشاری (Pressure Retarded Osmosis)، تقطیر غشایی (Membrane Distillation) و فرایندهای نانوفیلتراسیون حلال آلی (Organic Solvent Nanofiltration) مورد بررسی قرار دادند. بهطور خاص، CQDs به ویژه اکتشاف در زمینه تصفیه آب توسط فناوری های غشایی را تحریک کرده اند، زیرا زیست سازگاری مواد غشایی برای اطمینان از ایمنی آب آشامیدنی از اهمیت بالایی برخوردار است. علاوه بر این، CQDs در موقعیت مطلوبی برای دستیابی به عملکرد بی سابقه فرایندهای جداسازی غشایی در تصفیه آب، با توجه به افزایش کارایی قابل توجه و تمایل ضدرسوب، همان طور که در تحقیق های اخیر کشف شده است، قرار دارند. در این مقاله، پیشرفت در توسعه غشاهای CQDs گنجانده شده و چالش-ها و دیدگاه های موجود بررسی شده است.
پرونده مقاله
نانو صافش (Nanofiltration) یکی از پرکاربردترین فرایندهای غشایی برای تصفیه آب بوده که ارزش عملی بالایی دارد؛ زیرا تعداد زیادی گونههای شیمیایی از طریق این فرایند جدا میشوند. معمولاً برای نانوصافش، عملیات پرمصرف انرژی شامل ایجاد فشار کافی برای دفع پرش ها و مواد شیمیایی ب چکیده کامل
نانو صافش (Nanofiltration) یکی از پرکاربردترین فرایندهای غشایی برای تصفیه آب بوده که ارزش عملی بالایی دارد؛ زیرا تعداد زیادی گونههای شیمیایی از طریق این فرایند جدا میشوند. معمولاً برای نانوصافش، عملیات پرمصرف انرژی شامل ایجاد فشار کافی برای دفع پرش ها و مواد شیمیایی با وزن مولکولی پایین در سطح غشا، درگیر هستند. تحولات اخیر در سنتز غشاهای نانوکامپوزیت با گرافن و مشتقات گرافن منجر به افزایش نیاز انرژی و افزایش عملکرد غشاها شده است. در تحقیق حاضر، پیشرفتهای اخیر در زمینه غشاهای کامپوزیتی مبتنی بر گرافن برای نانوصافش با کاربردهایی برای هر دو نوع حلال مبتنی بر محلولهای آبی و حلالهای آلی ارائه شده است. این تحقیق بهویژه بر عملکرد غشاها و کاربردهای این مواد برای دفع نمک ها (Na+، Mg2+)، فلزات سنگین (Li2+) و ترکیبات آلی با وزن مولکولی پایین (رنگ های متیلن آبی، قرمز کنگو، مستقیم قرمز، متیل، نارنجی، سبز واکنشی 13 و غیره) متمرکز خواهد بود. روش های سنتز مدرن مانند پلیمرشدن سطحی (Interfacial Polymerization) برای بهدست آوردن غشاهای نانوصافش کامپوزیتی لایه نازک نیز ارائه شده است.
پرونده مقاله
در طی سالها، فرایندهای متداول تصفیه پساب تا حدودی در تصفیه پسابها برای نقاط تخلیه موفق بودهاند. توسعه در فرایندهای تصفیه پساب برای قابل استفاده کردن مجدد پساب تصفیه شده در مصارف صنعتی، کشاورزی و خانگی ضروری بوده است. فناوری غشایی به عنوان فناوری ایده آل برای تصفیه پ چکیده کامل
در طی سالها، فرایندهای متداول تصفیه پساب تا حدودی در تصفیه پسابها برای نقاط تخلیه موفق بودهاند. توسعه در فرایندهای تصفیه پساب برای قابل استفاده کردن مجدد پساب تصفیه شده در مصارف صنعتی، کشاورزی و خانگی ضروری بوده است. فناوری غشایی به عنوان فناوری ایده آل برای تصفیه پساب و جریان های مختلف پساب ظهور کرده است. فناوری غشایی یکی از بهروزترین پیشرفتهایی است که در کاهش بنیادی ناخالصیها به سطوح موردنظر موفق بوده است. علی رغم داشتن موانع خاص، زیست راکتورهای غشایی (Membrane Bioreactors) برای تصفیه زیستی پساب مزایای زیادی نسبت به تصفیه معمولی دارند. این مقاله مروری تمام جنبههای فناوری غشایی را که به طور گسترده در فرایندهای تصفیه پساب مورداستفاده قرار گرفته را بررسی کرده است. از جمله جنبه های اصل فناوری غشا، طبقهبندی فرایندهای فناوری غشایی مطابق با فشار، غلظت، الکتریکی و حرارتی، کاربرد آن در فرایندهای مختلف صنایع، مزایا، معایب و آینده نگر را پوشش داده است.
پرونده مقاله
تقاضا برای عناصر نادر خاکی بهدلیل کاربردهای بالقوه صنعتی در کاتالیزورها، آهنرباها، آلیاژهای باتری، سرامیک بهطور قابلتوجهی افزایش یافته است. علاوه بر این، خواص شیمیایی و فیزیکی مشابه این عناصر باعث شده که جداسازی آنها دشوار باشد و پیشرفت در فرایند جداسازی این عناصر م چکیده کامل
تقاضا برای عناصر نادر خاکی بهدلیل کاربردهای بالقوه صنعتی در کاتالیزورها، آهنرباها، آلیاژهای باتری، سرامیک بهطور قابلتوجهی افزایش یافته است. علاوه بر این، خواص شیمیایی و فیزیکی مشابه این عناصر باعث شده که جداسازی آنها دشوار باشد و پیشرفت در فرایند جداسازی این عناصر مزایای جهانی زیادی به همراه خواهد داشت. در میان روشهای بهبودیافته، روش غشا بهعنوان روشی پایدار با عملکرد آسان در جداسازی مورد توجه زیادی قرار گرفته است و غشاهای متعددی برای جداسازی طراحی شدهاند. غشاهای درونپلیمری نسل جدید غشای غیر مایع است که با روش ساده ریختهگری محلولی حاوی فازهای مایع (استخراجکننده، نرمکننده/ اصلاحکننده) و پلیمرهای پایه ساخته میشود. غشاهای درونپلیمری بهدلیل امکان استخراج و دفع همزمان، گزینشپذیری بالا، پایداری عالی، کاربرد ساده، هزینه نسبتاً کم و مصرف انرژی کم، مزایای زیادی دارند. بنابراین در این مطالعه مروری بر غشاهای درونپلیمری گزارششده در مطالعات تا به امروز ارائه میشود و عملکرد، نفوذپذیری و پایداری غشا با توجه به پلیمر پایه، استخراجکننده، نرمکننده و اصلاحکنندههای مورد استفاده بررسی میشود.
پرونده مقاله
وجود یونهای فلزات سنگین در پساب های آلوده تهدیدی جدی برای سلامت انسان بوده و دفع صحیح آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از غشاهای نانوصافش (Nanofiltration) به دلیل عملکرد کارآمد، طراحی سازگار و مقرون به صرفه بودن، به عنوان یکی از مؤثرترین روشهای حذف یون فلزا چکیده کامل
وجود یونهای فلزات سنگین در پساب های آلوده تهدیدی جدی برای سلامت انسان بوده و دفع صحیح آن ها از اهمیت بالایی برخوردار است. استفاده از غشاهای نانوصافش (Nanofiltration) به دلیل عملکرد کارآمد، طراحی سازگار و مقرون به صرفه بودن، به عنوان یکی از مؤثرترین روشهای حذف یون فلزات سنگین از پساب مطرح شده است. غشاهای نانوصافش (NF) ایجادشده از مواد پیشرفته به دلیل توانایی آن ها در آلودگی پساب در شرایط مختلف به طور فزاینده ای محبوب شده اند. ثابت شده است که ویژگیهای غشای نانوصافش (NF) برای حذف کارآمد یونهای فلزات سنگین از پساب، روشهای پلیمرشدن سطحی و پیوند، همراه با افزودن پرکنندههای نانو، مؤثرترین روشهای اصلاح هستند. این پژوهش مروری بر فرایندهای اصلاح و عملکرد غشای نانوصافش (NF) برای حذف فلزات سنگین از پساب و همچنین بررسی کاربرد این غشاها برای تصفیه پساب یون فلزات سنگین است. بازده تصفیه بسیار بالا، مانند 90/99 %، با استفاده از غشاهای متشکل از پلی وینیلآمین (Polyvinyl Amine) و گلوتارآلدئید (Glutaraldehyde) برای حذف کروم سه ظرفیتی از پساب به دست آمده است. با این حال، غشاهای نانوصافش (NF) دارای معایب خاصی از جمله رسوب غشا هستند که تمیز کردن مکرر غشا بر طول عمر آن تأثیر می گذارد.
پرونده مقاله