DAILY PAPER REVIEW

0108_Water Desalination across Nanoporous Graphene

 

 

1. Title & Journal

 

Title : Water Desalination across Nanoporous Graphene

 

 

 

Journal : Nano letters, 2012, 12 (7)

 

 

 

2. Background of author

 

David Cohen-Tanugi and Jeffrey C. Grossman*

 

  * Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, United States

 

 

 

3. Summary

 

 본 연구팀은 기존의 해수담수화 멤브레인 대신 nanoporous graphene을 이용하여 해수 담수 공정을 시뮬레이션 하였다. Nanoporous graphenehydrogen functional grouphydroxyl functional group을 이용하여 hydrogenated nanoporous graphne (-H)hydroxyl nanoporous graphene (-OH)rejection ratewater permeability에 대해 연구를 수행하였다.  

 

 

 

 72g/LNaCl 수용액을 16.3, 27.7, 62.1 ?2 크기의 공극을 가진 nanoporous graphenen 대해 시뮬에이션을 수행 한 결과, 수행 시간과 공극 크기 및 압력이 증가함에 따라 water flow rate도 증가 함을 확인 할 수 있었다.  Functional group에 따른 water permeability는 다음과 같다. ?OH 그룹이 ?H그룹에 비해 공극의 크기에 따라 69-115% 향상된 water permeability를 보이는데 이는, 친수성인 ?OH그룹 에서는 수소결합의 증가에 따라 water flux가 증가하게 되기 때문이다.

 

압력이 증가함에 따라 Salt rejection 감소하게 되고, 소수성인 ?H 그룹이 친수성인 ?OH 그룹보다 공극을 통과하는 entropic barrier가 높아 ?H 그룹에서 salt rejection이 높다.

 

기존 멤브레인 기술과의 비교에서 비슷한 수준의 salt rejection과 월등한 water permeability를 보임을 확인할 수 있었다. 

 

 

4. Originality & Application

   본 논문은 nanoporous graphene  hydrogen functional grouphydroxyl functional group을 적용하여 다양한 압력 조건에서 공극에 따른 water permeabilitysalt rejection을 시뮬레이션 하였다. 이러한 연구 결과는 멤브레인 소재 디자인 공정 적용을 통해 큰 성능 향상을 할 수 있을 것으로 보인다.

 

 

 

5. Reviewer contact : 김영미 (youngmikim@gist.ac.kr)

첨부 (1)
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