Onderzoeksgroep

Expertise

Moleculaire dynamica simulaties, tweedimensionale membraanmaterialen, vloeistofstroom door nanofluïdisch kanaal

Computationeel ontwerp van gelaagd grafeenoxide (GO) membranen. 01/10/2022 - 30/09/2023

Abstract

In de afgelopen jaren vertoonden gelaagde grafeenoxide (GO) - membranen een enorm potentieel om de beperkingen van conventionele membraanmaterialen met superieure waterflux en intrigerende fysische/chemische eigenschappen te overwinnen. De praktische toepassingen ervan zijn echter nog steeds sceptisch, voornamelijk vanwege de ongewenste zwelling in water. Om dit probleem aan te pakken, is een nauwgezet begrip van het effect van de zuurstofbevattende functionele groepen op de prestaties van gelaagde GO-membranen van het grootste belang, wat niet beschikbaar is in de bestaande literatuur. Intercalatie van kationen zou de stabiliteit kunnen verhogen van gelaagde GO-membranen. Hieruit geïnspireerd, stel ik voor dat het genereren van hydroniumionen in de tussenlaaggalerij waterige stabiliteit aan GOmembranen zou geven. Hydroniumionen kunnen worden gegenereerd door de dissociatie van watermoleculen met behulp van een extern elektrisch veld. Door een membraan te construeren uit een heterostructuur van GO en gereduceerde GO-nanobladen, kon ook een balans tussen waterflux en waterige stabiliteit worden verkregen. Dit zou ook kunnen leiden tot een Janus-membraan met verschillende bevochtigbaarheid op dezelfde membraanstructuur, wat effectief zou kunnen zijn bij de scheiding van verschillende oliewatermengsels. In dit voorstel zullen we al deze aspecten onderzoeken met behulp van atomistische simulaties met uitgebreide samenwerkingen met experimentele en theoretische groepen.

Onderzoeker(s)

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

  • Onderzoeksproject