Cnbeta 04月15日
突破性水过滤器利用改性氧化石墨烯消除PFAS
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莫纳什大学的研究人员研发了一种创新的水过滤技术,旨在有效对抗PFAS等难以降解的持久性污染物。该技术结合了二维材料氧化石墨烯膜和环状糖分子β-环糊精,后者能像分子笼一样捕获污染物。与传统方法相比,这项技术能高效去除微小PFAS分子,同时保持水的快速流动,即使在不同水温下也能稳定运行。该技术具有高度的适应性,能针对多种污染物进行定制,为市政水处理、工业设施和环境清理提供了可扩展的解决方案,并保留了水中的必需矿物质和营养物质。

💧 研究的核心在于开发一种新型水过滤技术,旨在有效去除水中的持久性污染物,特别是PFAS。PFAS因其环境持久性和对健康的潜在风险而备受关注,传统处理方法难以有效应对。

🧪 技术的核心创新在于结合了二维材料氧化石墨烯膜和环状糖分子β-环糊精。β-环糊精能够像分子笼一样捕获污染物,而氧化石墨烯膜则提供了一个高度选择性的纳米级通道网络。

⚙️ 该技术能够高效去除微小的PFAS分子,同时保持水的快速流动,即使在不同水温下也能稳定运行。这种平衡是水净化领域的一个重大挑战,该技术成功克服了这一难题。

🔄 该技术的制造方法被称为剪切取向印刷,高效且可扩展,适用于大规模生产。这使得该技术能够应用于市政水处理厂、工业设施和环境清理工作。

🎯 该技术的独特之处在于其适应性。研究人员可以修改β-环糊精的化学结构,从而针对多种污染物,包括药物、农药和重金属。这为新一代可定制的滤水器铺平了道路。

清洁的水至关重要,但有些污染物却难以去除。为此科学家们开发出了一种突破性的过滤工艺,利用二维材料和糖基化学技术来捕获持久性污染物。工程师们可以针对特定分子定制这项技术,为全球更安全的用水提供可扩展的解决方案。

莫纳什大学的研究人员推出了一种新型水过滤技术,有望改变对抗PFAS(全氟辛烷磺酸)的斗争。PFAS以其环境持久性和健康风险而闻名。PFAS存在于防水服和消防泡沫等产品中,极难分解。传统的处理方法往往失效,尤其难以去除最小的PFAS分子,它们会穿过过滤器,在生态系统和人体中积累。

莫纳什大学的研究团队开发了一种源自石墨的氧化石墨烯膜,并用环状糖分子β-环糊精对其进行了增强。这种组合是有意为之的,因为β-环糊精可以将化合物捕获在其环状结构内,充当分子笼。研究人员通过将β-环糊精整合到氧化石墨烯膜中,构建了一个高度选择性的纳米级通道网络。这些通道充当能量屏障,阻挡PFAS分子(包括难以捉摸的短链分子),同时允许水高效流过。

首席研究员 Eubert Mahofa 表示,这种膜的设计克服了水净化领域的一个重大挑战——在去除微小、持久污染物与保持清洁水快速流动之间取得平衡。

马霍法说:“我们的方法解决了这个问题,通过过滤和浓缩这些有害化学物质,同时仍然允许水有效流动。”

即使水温发生变化,膜的性能也能保持稳定,这对于条件变化多端的实际应用至关重要。这种被称为剪切取向印刷的制造方法高效且可扩展,能够生产适用于市政水处理厂、工业设施和环境清理工作的大型膜片。

联合研究员萨莉·埃尔·梅拉加维博士强调,该膜能够去除有害化学物质,同时保留必需的矿物质和营养物质。这种特性使其适用于饮用水和废水处理,确保水质安全健康。

这项技术的独特之处在于其适应性。研究人员可以修改β-环糊精的化学结构,以针对多种污染物,包括药物、农药和重金属。澳大利亚研究委员会二维材料先进制造研究中心负责人Mainak Majumder教授解释说,这种方法可以为新一代可定制的滤水器铺平道路,每种滤水器都针对特定的污染物进行设计。

莫纳什大学、Clean TeQ Water 和专门从事石墨烯技术的公司 NematiQ 经过数年合作开发了这一突破性工艺。

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