مصنوعات کا تعارف
SiC کالم میمبرین 13 ہیکساگونل ٹیوبلر میمبرین پروڈکٹس پر مشتمل ہے، جو پانی کی پیداوار اور بیک واشنگ کے دوران فلو چینل کی ہائیڈرولک تقسیم کو زیادہ یکساں بناتی ہے۔ بیک واش ریکوری اثر شاندار ہے۔ یہ ٹیکنالوجی روایتی آرگینک میمبرین UF سسٹمز کے ساتھ مطابقت رکھتی ہے اور پانی کی صفائی کا زیادہ موثر اور قابل اعتماد ذریعہ فراہم کرتی ہے۔
سلکان کاربائیڈ سیرامک کور پانی کے علاج میں استعمال ہونے والے دیگر مواد کے مقابلے میں کئی فوائد کی نمائش کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، اس میں بہتر ہائیڈرو فیلیسیٹی، زیادہ پوروسیٹی، اور صفائی کی بہترین بحالی ہے۔ سیرامک جھلی کی ساخت نمایاں طور پر نظام کے فی یونٹ حجم کے فعال جھلی کے علاقے میں اضافہ کرتی ہے۔ یہ پروڈکٹ پانی سے نجاست کو دور کرنے میں انتہائی کارگر ہے، بشمول بیکٹیریا، وائرس اور دیگر آلودگی۔
خاص طور پر، سیرامک جھلی کی اعلی porosity پانی کے علاج کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے. یہ پانی کو جھلی کے چھیدوں سے زیادہ تیزی سے گزرنے دیتا ہے اور جھلیوں کی خرابی کی تعدد کو کم کرتا ہے۔ SiC سیرامک کور کا منفرد ساختی ڈیزائن اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ پانی کی پیداوار اور بیک واشنگ کے دوران ہر نلی نما جھلی کی مصنوعات کے بہاؤ چینل کی ہائیڈرولک تقسیم زیادہ یکساں ہو۔ یہ خصوصیت زیادہ مستحکم پانی کی پیداوار کی اجازت دیتی ہے اور بند ہونے اور گندگی کے امکانات کو کم کرتی ہے۔
SiC کالم میمبرین کے سب سے اہم فوائد میں سے ایک روایتی نامیاتی جھلی UF سسٹم کے ساتھ اس کی مطابقت ہے۔ یہ مطابقت نئی ٹکنالوجی کے موجودہ واٹر ٹریٹمنٹ سسٹم میں آسانی سے انضمام کی اجازت دیتی ہے، جس سے اپ گریڈ کو آسان اور سستی بنایا جا سکتا ہے۔ سلکان کاربائیڈ سیرامک کور دیگر ٹیکنالوجیز کے مقابلے زیادہ پیکنگ کثافت کی بھی اجازت دیتا ہے، اس لیے کم جگہ کی ضرورت ہوتی ہے، جو محدود جگہ والے علاقوں میں ایک اہم خیال ہے۔
یہ پروڈکٹ کئی فوائد پیش کرتا ہے، بشمول اعلی کارکردگی، پانی کا بہتر معیار، اور موجودہ سسٹمز کے ساتھ انضمام میں آسانی۔ یہ ٹیکنالوجی ٹیسٹوں اور حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز میں قابل اعتماد ثابت ہوئی ہے، اور یہ پانی کی صفائی کی صنعت میں تیزی سے مقبولیت حاصل کر رہی ہے۔
اس کی اعلیٰ کارکردگی کے علاوہ یہ ماحول دوست بھی ہے۔ یہ نقصان دہ کیمیکلز پر انحصار نہیں کرتا ہے اور نہ ہی خطرناک ضمنی مصنوعات تیار کرتا ہے، جو اسے پانی کے پائیدار علاج کے لیے ایک مثالی حل بناتا ہے۔
نامیاتی جھلیوں کو سلکان کاربائیڈ جھلیوں سے تبدیل کرنے کے فوائد
اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت
استحکام: سلکان کاربائڈ جھلی انتہائی اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت رکھتی ہے اور اعلی درجہ حرارت کے ماحول میں مستحکم جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو برقرار رکھ سکتی ہے۔ اس کے برعکس، نامیاتی جھلیوں کو اعلی درجہ حرارت پر کارکردگی میں کمی یا نقصان کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے۔
ایپلیکیشن کی توسیع: اس سے صنعتی شعبوں میں سلکان کاربائیڈ جھلیوں میں زیادہ استعمال کی صلاحیت ہوتی ہے جس کے لیے اعلی درجہ حرارت کی پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے شیشے کی تیاری، گرمی کا علاج وغیرہ۔
سنکنرن مزاحمت
وسیع اطلاق: سلکان کاربائیڈ جھلی مختلف قسم کے کیمیائی مادوں کے خلاف بہترین سنکنرن مزاحمت رکھتی ہے اور سنکنرن ماحول میں طویل عرصے تک مستحکم طور پر کام کر سکتی ہے۔ نامیاتی جھلی کو corrosive میڈیا جیسے کہ مضبوط تیزاب اور مضبوط الکلی میں نقصان پہنچ سکتا ہے۔
کم دیکھ بھال کے اخراجات: یہ خصوصیت سنکنرن کی وجہ سے تبدیلی اور دیکھ بھال کی تعدد کو کم کرتی ہے، طویل مدتی آپریٹنگ اخراجات کو کم کرتی ہے۔
ہائی تھرو پٹ
علاج کی کارکردگی کو بہتر بنائیں: سلکان کاربائیڈ جھلیوں کا بہاؤ روایتی نامیاتی جھلی کے مواد سے 5 گنا زیادہ ہوسکتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ انہی حالات میں، سلیکون کاربائیڈ جھلی پانی کی صفائی جیسے کاموں کو تیزی سے مکمل کرسکتی ہے اور علاج کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتی ہے۔
توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی: اعلی تھرو پٹ خصوصیات توانائی کی بچت اور اخراج میں کمی کے لیے جدید صنعت کی ضروریات کے مطابق پروسیسنگ کے وقت اور توانائی کی کھپت کو کم کرنے میں مدد کرتی ہیں۔
مضبوط اور پائیدار
لمبی زندگی: سلکان کاربائیڈ جھلی کا مواد مضبوط اور پائیدار ہے، اس کی طویل خدمت زندگی ہے اور اسے زندگی کے لیے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ اس کے برعکس، نامیاتی جھلیوں کو باقاعدگی سے تبدیل کرنے کی ضرورت پڑسکتی ہے، دیکھ بھال کے اخراجات میں اضافہ ہوتا ہے۔
کم دیکھ بھال: طویل زندگی اور کم دیکھ بھال کے اخراجات سلکان کاربائیڈ جھلیوں کو طویل مدتی استعمال کے لیے مثالی بناتے ہیں۔
آپریٹنگ اخراجات میں کمی
جامع فوائد: چونکہ سلکان کاربائیڈ جھلی میں اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، اعلی تھرو پٹ اور ٹھوس استحکام کی خصوصیات ہیں، اس لیے یہ آپریشن کے دوران سامان کو پہنچنے والے نقصان، دیکھ بھال اور متبادل کی وجہ سے اضافی اخراجات کو نمایاں طور پر کم کر سکتا ہے۔
اقتصادیات: اگرچہ سلکان کاربائیڈ جھلیوں کی ابتدائی سرمایہ کاری زیادہ ہو سکتی ہے، لیکن طویل مدت میں، اس کے جامع آپریٹنگ اخراجات نامیاتی جھلیوں کے مقابلے بہت کم ہیں۔
ایپلی کیشنز کی وسیع رینج
پانی کی صفائی: پانی کے ماحول کے تحفظ کے اہم مسائل جیسے کہ پینے کے پانی کی حفاظت، مشکل صنعتی گندے پانی، اور شہری سیاہ اور بدبودار آبی ذخائر میں اس کے بہت زیادہ فوائد اور اطلاق کے امکانات ہیں۔
صنعتی مینوفیکچرنگ: اس میں گلاس مینوفیکچرنگ، آپٹیکل گلاس مینوفیکچرنگ اور دیگر شعبوں میں بھی اہم ایپلی کیشنز ہیں، جیسے مکینیکل سکریچ مزاحمت کو بہتر بنانا، اعلی درجہ حرارت آکسیکرن مزاحمت اور آپٹیکل
شیشے کی خصوصیات
صنعت کی خبریں
شنگھائی انسٹی ٹیوٹ آف ایڈوانسڈ اسٹڈیز، چائنیز اکیڈمی آف سائنسز نے نئے جھلیوں کے مواد کا استعمال کرتے ہوئے انتہائی تیز سمندری پانی کو صاف کرنے کی تحقیق میں پیش رفت کی ہے۔
چائنیز اکیڈمی آف سائنسز کے شنگھائی ایڈوانسڈ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (SAISI) کی نانو پور سیپریشن اینڈ انرجی کنورژن ٹیم نے کنجوگیٹڈ فریم ورک کرسٹل میمبرینز کے انتہائی تیز سمندری پانی کو صاف کرنے کی تحقیق میں اہم پیش رفت کی ہے۔ متعلقہ نتائج جرنل آف دی امریکن کیمیکل سوسائٹی میں عنوان کے ساتھ شائع کیے گئے تھے "Alkadiyne-pyrene conjugated frameworks with surface exclusion effect for ultrafast seawater desalination" اور کور کے طور پر منتخب کیے گئے تھے۔
مقالے کے پہلے مصنف گونگ ڈیان ہیں، جو شنگھائی ایڈوانسڈ ریسرچ انسٹی ٹیوٹ کے ڈاکٹریٹ کے طالب علم ہیں، اور گوانگسی نارمل یونیورسٹی کے پروفیسر وین بنگھائی ہیں۔ متعلقہ مصنف محقق زینگ گاوفینگ ہیں، اور شریک متعلقہ مصنفین نانجنگ یونیورسٹی آف سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کے ایسوسی ایٹ پروفیسر ژو ژیگاو اور شنگھائی یونیورسٹی کے ایسوسی ایٹ محقق لیو زنگ ہیں۔ اس تحقیقی کام کو نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن آف چائنا، شنگھائی سائنس اینڈ ٹیکنالوجی کمیشن اور دیگر پروجیکٹس کی طرف سے مالی اعانت فراہم کی گئی تھی، اور اعلی درجے کی خصوصیات کو شنگھائی لائٹ سورس کی B14W1 بیم لائن نے سپورٹ کیا تھا۔
جھلی کشید سمندری (نمک) پانی کو صاف کرنے کا عمل جو درجہ حرارت کے میلان سے چلایا جاتا ہے اس میں اعلی ڈی سیلینیشن کی شرح، مرتکز نمکین پانی کے ساتھ موافقت، اور انتہائی اعلیٰ تازہ پانی کی بحالی کی شرح کے فوائد ہیں۔ کم درجے کی توانائی/قابل تجدید توانائی کی فراہمی کے ساتھ مل کر، جھلی کشید بھی ایک سبز اور پائیدار سمندری پانی کو صاف کرنے کا عمل ہے۔
تاہم، مرکزی دھارے کی جھلی کے مواد کم پانی کے بہاؤ سے دوچار ہیں، جو تازہ پانی کی پیداوار اور بڑے پیمانے پر استعمال کی کارکردگی کو سنجیدگی سے محدود کر دیتے ہیں۔
لہذا، ہائی فلوکس سمندری پانی کو صاف کرنے والی جھلی کی ٹیکنالوجی کو "دنیا کو بدلنے والی علیحدگی کی ٹیکنالوجیز" میں سے ایک کے طور پر سراہا جاتا ہے۔
ہائی ڈی سیلینیشن کی شرح حاصل کرنے اور پانی کے بہاؤ کو نمایاں طور پر بہتر بنانے کے لیے، جھلی کے نئے مواد اور جھلی کے ڈھانچے کو تلاش کرنا ضروری ہے۔
پچھلے مطالعات میں، ٹیم نے سب سے پہلے ایک مرکب کاربن فریم ورک ڈھانچہ، گرافین کے ساتھ ایک مواد کا استعمال کیا، جس میں ہلکے سولووتھرمل کے ذریعے ایک جامع جھلی تیار کی گئی، اور کامیابی سے جھلی کشید سمندری پانی کی صفائی میں پانی کے بہاؤ میں شدت کے اضافے کا حکم حاصل کیا (فطرت پانی، 2023، 1، 800-807)۔
گرافین فریم ورک کے ڈھانچے کی ہموار سطح اینٹی گیلانگ اور انتہائی ہائی ڈی سیلینیشن کی شرح فراہم کرتی ہے، اور عمودی نینو وال پور کنفیگریشن ایک انتہائی تیز پانی کے بخارات کی بڑے پیمانے پر منتقلی کا چینل فراہم کرتی ہے۔
Diyne-conjugated کاربن فریم ورک مواد میں monomers کے مختلف مرکزی گروپوں کے لحاظ سے بھرپور ساختی تبدیلیاں ہوتی ہیں، اور یہ دو جہتی مواد کا ایک بڑا نیا خاندان ہے۔
گرافین جھلیوں کے تیزی سے صاف کرنے کی کامیاب مشق کی بنیاد پر، اس طرح کے مواد کی جھلیوں کی علیحدگی کے اطلاق کے لیے ایک وسیع رینج میں مربوط کاربن فریم ورک مواد کی جھلی بنانے اور صاف کرنے کی خصوصیات کا مطالعہ بہت اہمیت کا حامل ہوگا۔
اس کے پیش نظر، حالیہ تحقیق میں، ٹیم نے دو جہتی کنجوگیٹڈ فریم ورک میمبرین کے ریسرچ آبجیکٹ کو گرافین سے لے کر گرافین نما پائرین ڈائین تک پھیلا دیا۔
غیر محفوظ کھوکھلی ریشوں کو کیریئر کے طور پر استعمال کرتے ہوئے، انہوں نے کیرئیر کی سطح پر تانبے کے ماخذ کو ہلکے سولووتھرمل حالات میں ایک اتپریرک کے طور پر استعمال کیا تاکہ ڈائن کپلنگ ری ایکشنز کے ذریعے ٹیٹرایتھینائلپائرین مونومر سے پائرین ڈائین مرکب جھلیوں کی ترکیب کو براہ راست اتپریرک کیا جا سکے۔
Vacuum membrane distillation tests showed that the desalination rate of pyrene diyne conjugated framework membranes for simulated seawater was >99.9%، اور پانی کا بہاؤ ~500Lm-2h-1 تک پہنچ گیا، کم از کم ایک ترتیب کی شدت سے تجارتی جھلی کے بہاؤ سے زیادہ۔
سالماتی حرکیات نظریاتی حسابات اور سیال میکانکس عددی نقالی سے پتہ چلتا ہے کہ پائرین ڈائن جامع جھلیوں میں درجہ بندی کے سوراخوں کے بڑے قطر سے لمبائی کا تناسب اور جھلی کی سطح کی اعتدال پسند ہائیڈروفوبیسیٹی اعلی سطح کی سطح کے تھرو پٹ کی منتقلی میں کردار ادا کرتی ہے۔ مربوط فریم ورک نمک کے آئنوں کے رابطے اور گزرنے کو الگ کرتا ہے۔
نقلی حسابات نے بھی اس بات کی تصدیق کی کہ نمک کے آئن فریم ورک کے انٹرا پلین پورز میں داخل نہیں ہو سکتے۔ یہ کام اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ گرافین اور گرافین جیسے دو جہتی کنجوگیٹڈ فریم ورک جھلیوں میں الٹرا فاسٹ ڈی سیلینیشن کی مشترکہ خاصیت ہے، جو زیادہ آسانی سے دستیاب اور سستے پولیمرائزیشن مونومر کو منتخب کرنے اور عملی ایپلی کیشنز کے لیے ایک ٹھوس بنیاد فراہم کرتی ہے۔
ڈاؤن لوڈ، اتارنا ٹیگ: sic کالم جھلی، چین sic کالم جھلی مینوفیکچررز، سپلائرز، فیکٹری
