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新材料:納米顆粒涂層海綿可簡(jiǎn)單快速去除水中的重金屬

2023/5/12 15:17:00 來(lái)源: 評論(0)864

納米顆粒涂層

  一種實(shí)驗性的新海綿可以讓從水中去除重金屬污染物的過(guò)程比以往更容易。只需一次處理,該設備就能將受污染的水降低到安全可飲用的水平。在之前兩項研究的基礎上,伊利諾伊州西北大學(xué)的科學(xué)家正在開(kāi)發(fā)這項技術(shù)。

  研究人員開(kāi)始使用一種廉價(jià)的市售纖維素海綿,并將其置于摻有錳的戈壁石納米顆粒的泥漿中。然后他們將其取出,讓其干燥,并用水沖洗以沖掉散落的顆粒。

  其結果是一種具有高表面積納米粒子涂層的海綿,其厚度只有幾十納米。選擇錳摻雜的戈壁石顆粒不僅是因為它們能吸附鉛離子,而且還因為它們價(jià)格低廉,對人體無(wú)毒。

  當這種海綿浸泡在含鉛量超過(guò)百萬(wàn)分之一的自來(lái)水中時(shí),它會(huì )將鉛離子封存起來(lái),使其在水中不再被檢測到,這使得水可以安全飲用。

  更重要的是,隨后還可以通過(guò)在弱酸性水中漂洗海綿,將鉛從海綿中去除??梢韵胂?,這些回收的鉛可以用于電池等產(chǎn)品,而沖洗過(guò)的海綿可以重新用于處理更多的受污染的水,后來(lái)的循環(huán)中它可能不太有效,盡管它仍然能夠從樣品中去除90%以上的鉛離子?!?/p>

  使用不同類(lèi)型的納米粒子,科學(xué)家們也能夠從水中去除鈷

  科學(xué)家們現在開(kāi)發(fā)了一個(gè)被稱(chēng)為重金屬納米材料海綿涂層(Nano-SCHeMe)的平臺,以指導其他團隊選擇不同類(lèi)型的納米顆粒來(lái)螯合不同類(lèi)型的重金屬。

  "供水中存在的重金屬對整個(gè)全球來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的公共衛生挑戰,"該研究的一篇論文的高級作者Vinayak Dravid教授說(shuō)。"這是一個(gè)巨大的問(wèn)題,需要能夠輕松、有效和廉價(jià)地部署的解決方案。這就是我們的海綿出現的地方。它可以清除污染,然后被反復使用"。

  這篇論文最近發(fā)表在A(yíng)CS ES&T Water雜志上。


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