شبيه‌سازي عملكرد نانولوله‌هاي كربني در نمك‌زدايي از آب به روش ديناميك مولكولي

اخيراً، استفاده از نانولوله‌هاي كربني براي بهبود فرايند تصفيه آب به روش اسمز معكوس پيشنهاد شده است. روشن شدن سازوكار فرايند تصفيه در اين نانولوله‌ها تأثير شاياني در توسعه اين فناوري دارد. در اين پژوهش به‌منظور روشن‌تر شدن سازوكار اين فرايند در مقياس مولكولي و سنجش عوامل تأثيرگذار، موضوع تصفيه آب از محلول آب و نمك به‌وسيله فيلترهاي متشكل از نانولوله‌هاي كربني، به روش شبيه‌سازي ديناميك مولكولي موردبررسي قرارگرفته است. به اين منظور عواملي همچون قطر نانولوله، فشار اعمالي و ميزان تخلخل، موردمطالعه قرارگرفته است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان‌دهنده عبور آب از نانولوله به‌صورت يك زنجيره منظم مولكولي است. حاصل اين پديده كاهش شديد اصطكاك در نانولوله است. نتايج مشخص كرد كه كاهش فشار تصفيه موجب افزايش دفع نمك و البته كاهش آب عبوري از نانولوله‌ها مي‌شود كه در طراحي بهينه سيستم بايد موردتوجه قرار گيرد. افزايش ميزان تخلخل غشاء براي يك نانولوله مشخص تأثيري در نمك‌زدايي ندارد، درحالي‌كه به‌شدت دبي آب عبوري را افزايش مي‌دهد. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه در صورت استفاده از نانولوله (10،10)، دبي آب عبوري در فشار MPa 100 برابر با  ml/s 7 به ازاي سطح مقطع واحد از فيلتر خواهد بود. نتايج اين پژوهش حاكي از پتانسيل بالاي نانولوله هاي كربني براي استفاده در تصفيه آب است.