印度科學(xué)家從海藻中開發(fā)出一種石墨烯材料——可用于處理高濃度廢水

印度科學(xué)家從海藻中開發(fā)出一種石墨烯材料——可用于處理高濃度廢水

　最近印度科學(xué)家開發(fā)出一種石墨烯基納米材料，這種材料來(lái)源于海藻，可以在不使用任何化學(xué)品的前提下有效地處理有毒廢水。

膜過(guò)濾法通常用于處理工業(yè)廢水，但缺點(diǎn)是不能完全過(guò)濾重金屬污染物。為了解決這個(gè)問(wèn)題，使用活性炭、石墨烯或碳納米管的工藝正在發(fā)展中，因?yàn)樘蓟に嚳梢酝ㄟ^(guò)吸附除去染料和重金屬。位于印度包納加爾的中央鹽和海洋化工研究所的研究人員以海藻為原料開發(fā)出一種“綠色工藝”。他們從一種豐富的海藻-裂片石莼中通過(guò)直接熱解技術(shù)，合成了石墨烯/硫化鐵納米復(fù)合材料。

海藻是一種公認(rèn)的碳匯生物(碳匯：吸收并儲(chǔ)存二氧化碳的能力)。早期的研究表明裂片石莼可以直接用于吸收水里的銅離子和鋅離子，但是吸收能力較低。通過(guò)在高溫下從海藻中提取薄薄的碳薄片能克服這個(gè)問(wèn)題。這些石墨烯薄片摻雜了鐵。這種從海藻中提取的納米復(fù)合材料對(duì)各種陽(yáng)離子和陰離子染料以及鉛和鉻都具有很高的吸附能力。

這種納米復(fù)合材料可用于多達(dá)八個(gè)清洗周期，其吸附容量只有名義上的損失。即使是混合染料也能被吸附。在中性pH條件下，對(duì)鉛的最大吸附量為645mg/g，據(jù)說(shuō)這是有史以來(lái)報(bào)道的鉛吸附量最高的生物質(zhì)衍生碳材料。它還能去除廢水中的高毒性六價(jià)鉻。

此團(tuán)隊(duì)的帶頭人Ramavatar Meena博士說(shuō)：“高濃度鹽的存在對(duì)納米復(fù)合材料吸附性能的影響可以忽略不計(jì)，所以這種材料特別適合用于高濃度污染的廢水的預(yù)處理。”

將這種納米復(fù)合材料沉積在商用濾紙上，將其用于連續(xù)過(guò)濾模式的一個(gè)定制流通池中。僅僅五分鐘的處理就能把劇毒的黑色染料溶液變成無(wú)色的水。“這表明我們的材料可以與其他膜過(guò)濾法結(jié)合，比如將反滲透和納米過(guò)濾結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)對(duì)染料和紡織工業(yè)的廢水的高效處理。” Meena博士說(shuō)。

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