غشاهاي بر پايه مكسين در تصفيه آب : تهيه، خواص و كاربرد‌

وجود حيات روي زمين به دسترس‌پذيري آب بستگي دارد. رشد سريع جمعيت، توسعه صنعتي و كمبود منابع آب شيرين، جامعه بشري را با چالش جهاني كمبود آب روبه‌رو كرده است. انتظار مي‌رود، تقاضاي جهاني آب از هم اكنون تا سال 2040، بين  %20 تا %30 افزايش يابد. به‌منظور مقابله با اين مشكل، فرايندهاي مختلفي در تصفيه آب به‌كار گرفته شدند. در اين ميان، جداسازي غشايي به‌دليل كيفيت زياد آب توليدي، كاركرد آسان، قابليت كار در شرايط ملايم و مصرف كم انرژي مي‌تواند فناوري مناسبي براي مقابله با اين چالش باشد. زيرا، ساير فناوري‌ هاي رايج براي تصفيه آب مانند تقطير، به مصرف انرژي زيادي نياز دارد و اين فناوري‌ ها نمي ‌توانند تقاضاي جهاني براي آب شيرين را برآورده كنند. از ميان فرايندهاي غشايي مختلف، اسمز معكوس فناوري كارآمد در حذف يون‌هاي نمك از آب شور براي دستيابي به آب آشاميدني است. در روش ‌هاي جداسازي غشايي، انتخاب ماده مناسب به‌عنوان غشا بسيار مهم است، زيرا خواص فيزيكي، شيميايي، مكانيكي و عملكرد جداسازي سامانه غشايي (نفوذ آب، گزينش‌پذيري و پس‌زني نمك) به‌شدت به نوع ماده انتخاب‌شده بستگي دارد. بنابراين، توسعه مواد غشايي جديد براي نمك‌زدايي، همچنان مورد توجه و علاقه پژوهشگران است تا عملكرد غشاها را در جهت نمك‌زدايي بهبود بخشند. نانوصفحه‌هاي مكسين (نيتريد و كاربيد فلزات واسطه) دسته جديدي از مواد دوبعدي با ساختارهاي گرافن‌مانند هستند كه خواص منحصربه‌فردي از جمله سطح بزرگ، فضاي بين‌لايه اي باريك، آب دوستي و گروه‌ هاي عاملي سطحي زياد و خواص فيزيكي، شيميايي و مكانيكي مناسب دارند. اين تركيبات به‌تنهايي به‌عنوان ساختارهاي غشايي جديد و نيز به‌عنوان نانومواد در بهبود خواص پليمرهاي استفاده‌شده در فرايندهاي غشايي، براي اهداف جداسازي غشايي از اهميت ويژه اي برخوردارند. بدين منظور در مقاله حاضر، اطلاعات جامعي درباره تركيبات مكسين، روش‌ هاي سنتز، گروه ‌هاي عاملي سطحي، تهيه غشاي مكسين و غشاهاي بر پايه مكسين با تمركز بر استفاده از آن‌ها در فناوري‌ هاي تصفيه آب معرفي شده است.