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新材料:纳米颗粒涂层海绵可简单快速去除水中的重金属

2023/5/12 15:17:00 来源: 评论(0)864

纳米颗粒涂层

  一种实验性的新海绵可以让从水中去除重金属污染物的过程比以往更容易。只需一次处理,该设备就能将受污染的水降低到安全可饮用的水平。在之前两项研究的基础上,伊利诺伊州西北大学的科学家正在开发这项技术。

  研究人员开始使用一种廉价的市售纤维素海绵,并将其置于掺有锰的戈壁石纳米颗粒的泥浆中。然后他们将其取出,让其干燥,并用水冲洗以冲掉散落的颗粒。

  其结果是一种具有高表面积纳米粒子涂层的海绵,其厚度只有几十纳米。选择锰掺杂的戈壁石颗粒不仅是因为它们能吸附铅离子,而且还因为它们价格低廉,对人体无毒。

  当这种海绵浸泡在含铅量超过百万分之一的自来水中时,它会将铅离子封存起来,使其在水中不再被检测到,这使得水可以安全饮用。

  更重要的是,随后还可以通过在弱酸性水中漂洗海绵,将铅从海绵中去除??梢韵胂?,这些回收的铅可以用于电池等产品,而冲洗过的海绵可以重新用于处理更多的受污染的水,后来的循环中它可能不太有效,尽管它仍然能够从样品中去除90%以上的铅离子?!?/p>

  使用不同类型的纳米粒子,科学家们也能够从水中去除钴

  科学家们现在开发了一个被称为重金属纳米材料海绵涂层(Nano-SCHeMe)的平台,以指导其他团队选择不同类型的纳米颗粒来螯合不同类型的重金属。

  "供水中存在的重金属对整个全球来说是一个巨大的公共卫生挑战,"该研究的一篇论文的高级作者Vinayak Dravid教授说。"这是一个巨大的问题,需要能够轻松、有效和廉价地部署的解决方案。这就是我们的海绵出现的地方。它可以清除污染,然后被反复使用"。

  这篇论文最近发表在ACS ES&T Water杂志上。


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