澳科學家研發(fā)出可用于清潔水源的超快速納米過濾器
來源：新材料產業(yè)2018-09-27 10:09:23編輯：xfq
每個0.03mm的薄片由大約20,000個納米片堆疊而成。RMIT的研究員Ali Zavabeti博士說，水污染仍然是全球面臨的重大挑戰(zhàn)之一——每9個人中就有1個人家里沒有干凈的水。Zavabeti說：“重金屬污染會導致嚴重的健康問題，尤其兒童更易受到傷害?！蔽覀兊男滦图{米過濾器具有可持續(xù)性、環(huán)保性、可擴展性且成本較低。我們已經證明它可以去除水中的鉛和油，但我們也知道它有可能對其他常見污染物也有效。以前的研究已經表明：我們所用的材料可有效吸收汞、硫酸鹽和磷酸鹽等污染物。隨著進一步的開發(fā)和商業(yè)支持，這種新型納米過濾器可成為解決臟水問題廉價且超快的解決方案。
研究人員開發(fā)的液態(tài)金屬化學工藝具有廣泛的應用前景，包括：電子、膜、光學和催化等領域“該技術具有重要的工業(yè)價值。因為它可以很容易地進行升級，液態(tài)金屬可以重復使用，而且這個過程只需很短的反應時間且所需溫度較低，”Zavabeti說。項目負責人為Kourosh Kalantar-zadeh教授，他還擔任澳大利亞研究理事會榮譽教授、澳大利亞研究理事會榮譽研究員和新南威爾士大學化學工程教授，他表示：該過程中所利用的液態(tài)金屬化學能夠使不同形狀的納米結構得以生長，或者可應用于納米過濾器原子級別厚度的片材或納米纖維結構。傳統上生長這些材料是功率密集型，需要高溫、大量的加工時間并需使用有毒金屬。而液態(tài)金屬化學避免了所有這些問題，因此它是一個很好的替代品。
它的運行機制是怎么樣的呢？ 突破性的技術具有四個特點：可持續(xù)性、環(huán)保性、可擴展性、成本較低。研究人員通過將鎵基液態(tài)金屬與鋁相結合來制造合金。當該合金暴露于水中時，納米級的片狀氧化鋁化合物在表面上自然地生長。這些原子薄層比人類頭發(fā)細10萬倍，其以褶皺方式重新堆疊，使其具有高度多孔性。這種特性使得水能夠快速通過，氧化鋁化合物負責吸收污染物。實驗表明：由堆疊的原子薄片制成的納米過濾器，可有效去除被污染且超過安全飲用水平13倍的鉛，并且其十分擅于從水中分離油。
該過程不會產生浪費。液態(tài)金屬只需鋁和水就能重新用于新的納米結構上。研究人員開發(fā)的方法可用于生長納米結構材料，如超薄片材和納米纖維。這些不同的形狀具有不同的特征。納米過濾器實驗中使用的超薄片具有高機械剛度，而納米纖維是高度半透明的。生長具有不同特性材料的能力有利于實現定制不同形狀，以增強它們在電子、膜、光學和催化等多領域所需的不同性質。
原標題：澳科學家研發(fā)出可用于清潔水源的超快速納米過濾器
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