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科学家提出带电纳米碳技术:能提高污水有毒重金属清除效率
?cnBeta.COM / 时间:2020-03-24 00:13:04

cnBeta.COM3月23日讯:摘要:据外国媒体报道,工业废水中有毒金属的存在使得废水处理成为了一项艰巨的任务,这些被污染的液体能够污染地下水供应数年甚至数十年时间。对此,日本名古屋大学的科学家们提出了一项新技术,即利用带电纳米碳化物实现更有效的重金属离子过滤。

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纳米碳化物是一种微小的碳基材料,由于可以通过分子力跟铅、汞等重金属离子结合,因此在水净化应用中表现出非常好的发展潜力。然而这种吸附力非常微弱,所以名古屋大学的科学家们尝试找到增加这种力的方法。于是他们想到往纳米碳化物中加一些分子如能跟金属形成更强化学键的氨基。研究小组对这种可能性展开了研究,他们将苯酚作为碳材料并将其跟一种叫做APTES的化合物混合作为氨基。

这些成分被放置在一个玻璃容器中然后在高压电流下暴露20多分钟,最终氨基基团均匀地分布在纳米碳的表面。

名古屋大学材料科学家Nagahiro Saito表示:“大家的一步法可以促进多孔纳米碳管内外表面氨基的结合。相比纳米碳本身这大大增加了它们的吸附能力。”

随后,研究小组在实验中测试了这种纳米碳化物并将其性能跟其他通过传统方法生产的碳化物进行了比较。其中,带电纳米碳的吸附能力最高。在另一项实验中,研究小组将纳米碳化物跟铜、锌、镉等金属离子进行了10次吸附循环,结果发现,尽管纳米碳化物的性能每次都在下降,但下降幅度非常小,这表明纳米碳化物具有很高的可重复使用性。

Saito称:“大家的处理方式可以帮助降低水净化的成本,从而使大家更接近于在2030年实现所有人都能获得安全和负担得起的饮用水的目标。”

相关研究报告已发表在《ACS Applied Nano Materiasl》上。


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