Published November 20, 2023 | Version v1
Publication Open

Nanostructures in Water Purifications

Creators

  • 1. Istanbul University-Cerrahpaşa
  • 2. National Research Centre
  • 3. Curtin University

Description

Effective water purification strategies are essential in addressing the serious global concern of scarce water. Nanomaterials have recently garnered considerable interest due to their excellent chemical, mechanical, physical, and biological properties, making them promising candidates for use in water filtration systems. Nanomaterials, with their high hydrophilicity, surface area, and variable surface characteristics, have shown potential in removing water-based contaminants. This review provides an overview of current developments in the development of nano-membrane materials for filtration systems. We discuss various kinds of nanoplatforms, such as polymeric nanocomposites, MXene nanosheets, metal/metal oxide nanoparticles (NPs), carbon nanotubes, metal–organic frameworks, nanofibers, and nanotubes, and their mechanisms of action in removing impurities. Furthermore, we summarize the possibilities and challenges associated with the use of nano-membrane systems, including potential environmental impacts and the need for sustainable and affordable production technologies. Overall, the application of nanomaterials in purifying water shows great potential for providing safe and clean drinking water to people around the world.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد الاستراتيجيات الفعالة لتنقية المياه ضرورية لمعالجة القلق العالمي الخطير المتمثل في ندرة المياه. حظيت المواد النانوية مؤخرًا باهتمام كبير بسبب خصائصها الكيميائية والميكانيكية والفيزيائية والبيولوجية الممتازة، مما يجعلها مرشحة واعدة للاستخدام في أنظمة تنقية المياه. أظهرت المواد النانوية، بما لها من ماء عالي ومساحة سطحية وخصائص سطحية متغيرة، إمكانات في إزالة الملوثات القائمة على الماء. تقدم هذه المراجعة لمحة عامة عن التطورات الحالية في تطوير مواد الأغشية النانوية لأنظمة الترشيح. نناقش أنواعًا مختلفة من المنصات النانوية، مثل المركبات النانوية البوليمرية، والألواح النانوية MXene، والجسيمات النانوية المعدنية/أكسيد المعادن (NPs)، والأنابيب النانوية الكربونية، والأطر المعدنية العضوية، والألياف النانوية، والأنابيب النانوية، وآليات عملها في إزالة الشوائب. علاوة على ذلك، نلخص الاحتمالات والتحديات المرتبطة باستخدام أنظمة الأغشية النانوية، بما في ذلك الآثار البيئية المحتملة والحاجة إلى تقنيات إنتاج مستدامة وبأسعار معقولة. بشكل عام، يُظهر استخدام المواد النانوية في تنقية المياه إمكانات كبيرة لتوفير مياه شرب آمنة ونظيفة للناس في جميع أنحاء العالم.

Translated Description (French)

Des stratégies efficaces de purification de l'eau sont essentielles pour répondre à la grave préoccupation mondiale de la rareté de l'eau. Les nanomatériaux ont récemment suscité un intérêt considérable en raison de leurs excellentes propriétés chimiques, mécaniques, physiques et biologiques, ce qui en fait des candidats prometteurs pour une utilisation dans les systèmes de filtration de l'eau. Les nanomatériaux, avec leur haute hydrophilie, leur surface et leurs caractéristiques de surface variables, ont montré un potentiel d'élimination des contaminants à base d'eau. Cette revue donne un aperçu des développements actuels dans le développement de matériaux nano-membranaires pour les systèmes de filtration. Nous discutons de divers types de nanoplateformes, telles que les nanocomposites polymères, les nanosheets MXene, les nanoparticules de métal/oxyde métallique (NP), les nanotubes de carbone, les structures organométalliques, les nanofibres et les nanotubes, et leurs mécanismes d'action dans l'élimination des impuretés. En outre, nous résumons les possibilités et les défis associés à l'utilisation des systèmes de nano-membranes, y compris les impacts environnementaux potentiels et la nécessité de technologies de production durables et abordables. Dans l'ensemble, l'application de nanomatériaux dans la purification de l'eau montre un grand potentiel pour fournir de l'eau potable sûre et propre aux populations du monde entier.

Translated Description (Spanish)

Las estrategias eficaces de purificación del agua son esenciales para abordar la grave preocupación mundial por la escasez de agua. Los nanomateriales han despertado recientemente un considerable interés debido a sus excelentes propiedades químicas, mecánicas, físicas y biológicas, lo que los convierte en candidatos prometedores para su uso en sistemas de filtración de agua. Los nanomateriales, con su alta hidrofilia, área de superficie y características de superficie variables, han demostrado potencial para eliminar contaminantes a base de agua. Esta revisión proporciona una visión general de los desarrollos actuales en el desarrollo de materiales de nanomembrana para sistemas de filtración. Discutimos varios tipos de nanoplataformas, como nanocompuestos poliméricos, nanohojas de MXene, nanopartículas de metal/óxido metálico (NP), nanotubos de carbono, estructuras organometálicas, nanofibras y nanotubos, y sus mecanismos de acción en la eliminación de impurezas. Además, resumimos las posibilidades y los desafíos asociados con el uso de sistemas de nanomembrana, incluidos los posibles impactos ambientales y la necesidad de tecnologías de producción sostenibles y asequibles. En general, la aplicación de nanomateriales en la purificación del agua muestra un gran potencial para proporcionar agua potable segura y limpia a personas de todo el mundo.

Files

88644.pdf

Files (911.3 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a438b281c0b18e2559c261ac5dbe5968
911.3 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الهياكل النانوية في تنقية المياه
Translated title (French)
Nanostructures dans les purifications d'eau
Translated title (Spanish)
Nanoestructuras en Purificaciones de Agua

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388912743
DOI
10.5772/intechopen.113893

Is supplement to
https://openalex.org/W4210421408 (Other)
https://openalex.org/W3140958431 (Other)
https://openalex.org/W2886437959 (Other)
https://openalex.org/W2763600075 (Other)
https://openalex.org/W2557483217 (Other)
https://openalex.org/W2339278149 (Other)
https://openalex.org/W2328301535 (Other)
https://openalex.org/W2009404409 (Other)
https://openalex.org/W1516747837 (Other)
https://openalex.org/W121693017 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1976035253
  • https://openalex.org/W2016584973
  • https://openalex.org/W2019686595
  • https://openalex.org/W2030047008
  • https://openalex.org/W2078483633
  • https://openalex.org/W2156186950
  • https://openalex.org/W2340196777
  • https://openalex.org/W2602783573
  • https://openalex.org/W2611516346
  • https://openalex.org/W2775126090
  • https://openalex.org/W2805936623
  • https://openalex.org/W2955903495
  • https://openalex.org/W2971319107
  • https://openalex.org/W2980891660
  • https://openalex.org/W3007257285
  • https://openalex.org/W3012828192
  • https://openalex.org/W3018091343
  • https://openalex.org/W3024472082
  • https://openalex.org/W3075495973
  • https://openalex.org/W3096024530
  • https://openalex.org/W3154694108
  • https://openalex.org/W3174493502
  • https://openalex.org/W4207010722
  • https://openalex.org/W4225463165
  • https://openalex.org/W4226403490
  • https://openalex.org/W4229022499
  • https://openalex.org/W4229052407
  • https://openalex.org/W4281491025
  • https://openalex.org/W4281625995
  • https://openalex.org/W4281773945
  • https://openalex.org/W4283581839
  • https://openalex.org/W4286681736
  • https://openalex.org/W4288808690
  • https://openalex.org/W4290190380
  • https://openalex.org/W4294204270
  • https://openalex.org/W4294884274
  • https://openalex.org/W4305072049
  • https://openalex.org/W4306174911
  • https://openalex.org/W4306894148
  • https://openalex.org/W4306932790
  • https://openalex.org/W4308311293
  • https://openalex.org/W4308544358
  • https://openalex.org/W4310170195
  • https://openalex.org/W4312108488
  • https://openalex.org/W4313254773
  • https://openalex.org/W4313322708
  • https://openalex.org/W4313598064
  • https://openalex.org/W4319756444
  • https://openalex.org/W4319786609
  • https://openalex.org/W4319863431
  • https://openalex.org/W4319993018
  • https://openalex.org/W4320016559
  • https://openalex.org/W4322766120
  • https://openalex.org/W4323256873
  • https://openalex.org/W4382396143
  • https://openalex.org/W4384162057
  • https://openalex.org/W4385847753
  • https://openalex.org/W4386101540
  • https://openalex.org/W4386170849
  • https://openalex.org/W4386345450