A nanotecnologia baseada em membranas está emergindo como uma ferramenta poderosa para separações líquidas eficientes e sustentáveis, particularmente na dessalinização da água. As membranas tradicionais impulsionaram esse crescimento devido à sua eficiência energética e tamanho compacto. No entanto, muitas vezes enfrentam um trade-off entre permeabilidade e seletividade. Essa limitação está impulsionando a pesquisa em direção a membranas de próxima geração com desempenho superior. Duas classes promissoras são folhas nanoporosas e membranas laminares. Estas podem ser construídas a partir de uma variedade de nanomateriais bidimensionais (2D), incluindo grafeno e seus derivados, estruturas metálicas-orgânicas, dicalcogenetos de metais de transição, estruturas orgânicas covalentes e MXenes. A excepcional versatilidade em estrutura, tamanho de poro e funcionalidade química desses materiais permite um ajuste preciso, levando a uma superior permeabilidade e seletividade em comparação com as membranas tradicionais. Nesta revisão, focamos nos mecanismos de transporte que governam as separações em ambas as membranas porosas e laminares fabricadas a partir de nanomateriais 2D, consolidando as percepções existentes sobre a síntese e modelagem dessas membranas para aplicações de separação. Ao investigar as capacidades de cada material em ambas as configurações de membrana, identificamos e destacamos caminhos para pesquisas e inovações futuras, pavimentando o caminho para avanços aprimorados e estratégias de otimização no processo de separação.
Bharat Bhushan Sharma (Ter,) estudou essa questão.