用海藻制備石墨烯吸附材料凈化水

国产v亚洲v天堂a印度壹個研究小組開發出了壹種石墨烯-硫化鐵納米材料,可以從海藻中提取,經過驗證可以有效處理有毒廢水,過程中無需再添加任何化學品。

研究人員使用海藻作為起始材料,使碳基清潔工藝完全綠色化

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目前,人們通常使用基於膜的過濾工藝來處理工業廢水,但現有的技術通常不能百分之百完全過濾掉重金屬汙染物。為了解決這個問題,人們正在研究開發以活性炭、石墨烯或碳納米管等碳材料為基礎的凈化工藝,因為這幾種碳材料巨大的比表面積帶來的優異吸附特性,可以通過吸附去除工業汙水中的重金屬離子。

Bhavnagar帶領的團隊

Bhavnagar帶領的團隊

印度中央鹽和海洋化學研究所的研究人員Bhavnagar帶領的團隊已經開發出壹種以海藻為原料的“綠色”工藝。他們通過直接熱解技術利用豐富的海藻資源合成了石墨烯- 硫化鐵納米復合材料。

眾所周知,海藻是壹種非常常見的低成本的碳源。之前的研究表明,海藻類生物例如石蒓可以吸附水中的銅離子和鋅離子,但吸收能力相對較低。為了提高其吸收能力,該研究團隊開發出了壹種高溫裂解工藝,將海藻轉化為石墨烯片,這些石墨烯片摻雜有鐵。通過實驗發現,從海藻獲得的石墨烯納米復合材料對各種陽離子和陰離子染料以及鉛和鉻顯示出非常高的吸附能力。

測試結果顯示,該石墨烯復合材料在循環使用8個周期後,其吸附能力只有很微小的下降。即使混合染料也可以被吸附。數據顯示,在中性pH環境下,該復合材料對鉛的最大吸附容量為645毫克/克。據說這是有史以來報道的所有生物質衍生碳材料中吸附量最高的,另外,它還可以去除廢水中高毒性六價鉻。

高濃度鹽的存在對納米復合材料的吸附性能的影響可以忽略不計,使其成為高度汙染廢水預處理的合適人選,“負責該團隊的Ramavatar Meena博士解釋道。

納米復合材料還通過將其沈積在商業濾紙上並將其用於定制流動池中以連續過濾模式進行測試。 僅僅五分鐘的治療就可以使高毒性的黑色染料溶液變成無色的水。 “這表明我們的配置可以與其他基於膜的工藝結合使用,如反滲透和納米過濾,以完全有效地處理染料和紡織工業廢水,”Meena博士說。

 

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