با افزایش مشکل آلودگی آب ، آلاینده های آلی مولکولی کوچک ، مانند رنگهای آلی و دارویی و محصولات مراقبت شخصی (PPCP) ، به یکی از منابع اصلی آلودگی آب تبدیل شده اند. این آلاینده ها تهدیدی جدی برای اکوسیستم و سلامت انسان به وجود می آورند و باعث می شود توسعه فن آوری های کارآمد تصفیه آب از اهمیت ویژه ای برخوردار شود. فناوری غشای کم فشار ، به عنوان روشی گسترده برای تصفیه عمیق فاضلاب ، از پتانسیل بسیار خوبی در از بین بردن آلاینده ها از آب برخوردار است. با این حال ، با توجه به اندازه منافذ نسبتاً بزرگ غشای کم فشار ، آنها برای از بین بردن آلاینده های آلی مولکولی کوچک تلاش می کنند.
در این زمینه ، فناوری نانولوله کربن (CNT) به عنوان یک راه حل امیدوارکننده ظاهر شده است. نانولوله های کربن ، با مساحت سطح خاص و خاص و خاصیت جذب عالی ، مواد ایده آل برای از بین بردن آلاینده های آلی مولکولی کوچک هستند. اگرچه CNT ها در محلول های آبی پراکندگی ضعیفی دارند و تمایل به جمع آوری دارند ، اما عملکرد غیر کووالانسی می تواند پراکندگی آنها را بهبود بخشد و ظرفیت جذب آنها را افزایش دهد. محققان با استفاده از CNT های غیر کووالانسی ، نه تنها می توانند اثربخشی خود را در تصفیه آب بهبود بخشند بلکه از خطرات زیست محیطی ناشی از انتشار CNT ها به محیط جلوگیری می کنند.
مطالعات نشان داده است که از موادی مانند اسید هومیک (HA) ، آلژینات سدیم (SA) ، سدیم دودسیل سولفات (SDS) و پلی اتیلن گلیکول (PEG) برای عملکرد غیر کووالانسی CNT استفاده می شود. این تکنیک ها خصوصیات سطح CNT ها را تغییر می دهد و باعث افزایش پراکندگی و جذب آنها در محلول های آبی می شود. سپس از CNT های کاربردی برای ساخت غشای کم فشار استفاده می شود ، که به طور قابل توجهی کارآیی غشای را در از بین بردن آلاینده های آلی مولکولی کوچک افزایش می دهد.
تحقیقات نشان می دهد که غشای کم فشار CNT عملکردی می تواند به طور موثری رنگهای کاتیونی و آنیونی و همچنین PPCP ها را در طی فرآیندهای تصفیه پویا از بین ببرد. انواع مختلف CNT ها ، مانند MWCNT ، MWCNT-COOH و SWCNT ، راندمان های مختلف حذف را برای آلاینده های مختلف نشان می دهند. به عنوان مثال ، غشاهای MWCNT در از بین بردن بیسفنول A مؤثرتر هستند ، در حالی که غشاهای SWCNT عملکرد حذف عالی را برای رنگهای مختلف ارگانیک و PPCP ها نشان می دهند.
مطالعات بیشتر بررسی کرده اند که چگونه عوامل محیطی راه حل (مانند مقدار pH و قدرت یونی) و درمان های عملکردی سطح (مانند HA ، SDS و SA) بر عملکرد حذف غشاهای CNT تأثیر می گذارد. نتایج نشان می دهد که pH به طور قابل توجهی بر حذف رنگها و PPCP ها تأثیر می گذارد. در شرایط قلیایی ، غشای در از بین بردن رنگهای کاتیونی عملکرد بهتری دارند ، در حالی که شرایط اسیدی برای از بین بردن رنگهای آنیونی مطلوب تر است.
فناوری غشای کم فشار CNT ، با عملکردی غیر کووالانسی افزایش یافته ، به طور قابل توجهی بازده حذف آلاینده های آلی مولکولی کوچک را بهبود می بخشد. این فناوری نه تنها محدودیت غشای کم فشار سنتی در از بین بردن این آلاینده ها را حل می کند بلکه خطرات زیست محیطی CNT ها را در محیط زیست کاهش می دهد. با پیشرفت مداوم در فناوری ، غشاهای کم فشار CNT پتانسیل زیادی برای کاربردهای آینده در تصفیه آب ، به ویژه در فاضلاب صنعتی و فرآیندهای تصفیه فاضلاب شهری دارند.
