به گزارش نیوزتل اصغر حبیب نژاد عضو هیات علمی دانشگاه علم و صنعت، امیر رزمجو عضو هیات علمی دانشگاه اصفهان و احسان حسینی فارغ التحصیل کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت، مقاله ای درنشریه نیچر به چاپ رسانده اند.

به گزارش نیوزتل به نقل از مهر، این مقاله که با همکاری پژوهشگرانی از کشور استرالیا به رشته تحریر درآمده، به بررسی دستاوردهای اخیر و چالش های پیش روی نانو غشاها برای استخراج یون لیتیوم از آب دریا اختصاص یافته است. نشریه Nature Communications، یکی از معتبرترین نشریات خانواده نیچر و از زیر گروه ب نشریات برتر، آن است.
بر اساس این مقاله، پیش بینی های اخیر نشان میدهد که تقاضا برای یون لیتیوم به صورت فزاینده ای در حال افزایش است؛ به نحوی که در سال های آینده این ماده به یک منبع مهم ژئوپلیتیک تبدیل می شود. مقدار یون لیتیوم در آب دریا تقریباً ۲۳۰۰۰۰ میلیون تن تخمین زده می شود که این میزان ۵۷۰۰۰ برابر بیشتر از فراوانی این عنصر در سطح خشکی است. با این وجود، غلظت کم یون لیتیوم و همزیستی آن با یون های کاتیونی هم تراز مانند یون سدیم و پتاسیم در آب دریا موجب گردیده که استخراج یون لیتیوم از این منبع بسیار چالش برانگیز باشد.
در این همکاری که قسمتی از آن به نگارش یک مقاله مروری جامع منجر گردیده، به واکاوی مسائل و چالش های بزرگ استخراج یون لیتیوم بعنوان یکی از منابع نوین تولید انرژی پرداخته شده است. کار حاضر بطور موشکافانه و نقادانه گزارش های اخیر را در مورد نانو غشاهای انتخابی یون لیتویم بررسی می کند.
بررسی های حاصل نشان میدهد عوامل مختلفی مانند اندازه دهانه نانو کانال، بار سطحی دیواره های داخلی نانو کانال، ساختار درون غشا، میدان الکتریکی تحریک کننده و فشار اعمالی انتقال دهنده در استخراج موفقیت آمیز یون لیتیوم دخیل هستند. عوامل ذکر شده قادر به تغییر رفتار یون لیتیوم در برهمکنش با مولکول آب هستند که منجر به دی هایدریشن و حذف آب در لایه های آبی یون لیتیوم می گردد. این در حالیست که متغیرهای ارتفاع دهانه و بار سطحی داخل کانال می توانند پدیده های انتقال خیس و نیمه خشک را برای یون لیتیوم به وجود آورند به نحوی که بعنوان مثال در کانال های با ارتفاع دهانه کوچک تر از ۸ انگسترومی که بار جداره داخلی آن منفی باشد پروسه انتقال نیمه خشک بوسیله پرش یون لیتیوم بین جداره های داخلی کانال صورت می پذیرد. بررسی حاضر با مشخص نمودن چالش های پیش روی پژوهشگران جهت استخراج یون لیتیوم بوسیله نانو غشاها اهتمام بر جهت دهی پژوهش های آینده و رسیدن به مرحله استخراج صنعتی یون لیتیوم بوسیله ارزان ترین منبع موجود یعنی آب دریا را دارد.
این مقاله نتیجه کارهای مطالعاتی امیر رزمجو عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان و دانشگاه University of New South Wales استرالیا، اصغر حبیب نژاد کورایم عضو هیأت علمی و مدیر آزمایشگاه نانو عمران دانشگاه علم و صنعت ایران و احسان حسینی سرپرست پژوهشی آزمایشگاه نانو عمران دانشگاه علم و صنعت می باشد که با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه Macquarie و Queensland استرالیا حاصل گردیده است.
برای مطالعه اصل مقاله به این نشانی بازگشت کنید.