عضو هیات علمی دانشگاه افزود: «اهمیت استفاده از نانوذرات در این تحقیق از دو جنبه قابل بررسی است. به لحاظ تأثیرات معمول و عمومی، نانوذرات گرافن اکسید موجب افزایش پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی غشاهای کیتوسانی شدند. از جنبهی اثرگذاری بر ویژگیهای خاص غشاهای تبادل پروتون نیز، نانوذرات اصلاح شده با ایجاد مجراهای پیوسته ناشی از برهمکنشهای اسیدی- بازی بین گروههای سولفونیک اسید و آمید، توسعهی مکانهای با مقاومت اندک در برابر پرش پروتون را تسهیل نمودهاند. بدین ترتیب ظرفیت تبادل یونی، هدایت پروتونی و گزینش پذیری غشای کیتوسانی را بهبود بخشیدند.»
در این طرح، ایدهی استفادهی همزمان از نانوذرات گرافن اکسید سولفونه شده و کیتوسان سولفاته در بستر کیتوسان اولیه، بهمنظور بهبود هدایت پروتونی غشای کیتوسانی اولیه مطرح شده است. بنابراین، ابتدا نانوذرات گرافن اکسید از پودر گرافیت تهیه شده و سپس سولفونه شدهاند. همچنین کیتوسان نیز سولفاته شده است. در مرحلهی بعد، غشاهای نانوکامپوزیتی، از طریق پخش کردن درصدهای مختلف گرافن اکسید سولفونه شده در بستر مخلوط کیتوسان اولیه و کیتوسان سولفاته سنتز شدهاند. بهمنظور ارزیابی و بررسی خواص مختلف این غشای نانوکامپوزیتی از آزمونهای XRD، AFM و FT-IR و همچنین روشهای TGA، الکتروشیمیایی و IEC استفاده شده است.
نتایج حاکی از آن است که استفاده از نانوذرات اصلاحشده به افزایش حدود هفت برابری در گزینش پذیری غشاهای نانوکامپوزیتی نسبت به غشاهای اولیه منجر شده است. همچنین غشای نانوکامپوزیتی از هدایت پروتونی پنج برابری در مقایسه با غشای معمولی برخوردار است.
این تحقیقات حاصل تلاشهای دکتر علیرضا شریف و دکتر مهدی عبدالهی از اعضای هیأت علمی دانشگاه و مهندس عباس شیردست دانشآموختهی دوره کارشناسی ارشد دانشگاه است. نتایج این کار در مجله Journal of Power Sources (جلد 306، سال 2016، صفحات 541 تا 551) به چاپ رسیده است.