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研究人員將帶電石墨烯泡沫作為 "鈾磁"用于水凈化

2021-08-06
來源:光電資訊
關(guān)鍵詞: 石墨烯 鈾磁 水凈化

  還有什么是石墨烯做不到的嗎,?麻省理工學(xué)院的研究人員通過用氧化石墨烯泡沫制作一個可重復(fù)使用的過濾器,像磁鐵一樣吸住鈾,,有效地將放射性元素從飲用水中吸走,,為這種神奇的材料找到了另一種用途。

  鈾可以從巖石中的天然沉積物,,或通過核電站或采礦作業(yè)的廢物滲入供水,。一旦進入水中,肉眼是看不到的,,不需要很高的劑量就能開始對人類健康造成傷害,。

  而氧化石墨烯泡沫被發(fā)現(xiàn)非常適用于從水中吸出鈾,按照美國環(huán)保局EPA的標準,,經(jīng)過處理后的水在幾小時內(nèi)就可以達到飲用級別,。更妙的是,這種泡沫可以被清洗并重復(fù)使用多次而不失去其效率,。

  為了讓這種材料發(fā)揮作用,,首先需要將電荷送入泡沫,。這將分裂它周圍的水并釋放氫氣,從而增加其pH值,。

  這反過來又誘發(fā)了一種化學(xué)變化:將鈾離子吸引到泡沫的表面,。研究小組發(fā)現(xiàn),鈾實際上正在結(jié)晶為一種先前未知的氫氧化鈾形式,。氧化石墨烯泡沫能夠捕捉大量的污染物,,一旦收集到足夠多的污染物,只需扭轉(zhuǎn)電荷就能輕松地將其移除,,使其直接滑落,。然后泡沫就可以被重新使用。

  這項研究的首席研究員Ju Li說:“每次使用時,,我們的泡沫可以捕獲四倍于其自身重量的鈾,,也就是每克材料實現(xiàn)4000毫克的鈾提取能力,這比其他方法有很大的改進,。我們還在可重復(fù)使用性方面取得了重大突破,,因為泡沫可以經(jīng)歷七個清洗周期而不失去其提取效率?!?/p>

  該團隊表示,,該方法成本低,可以沿著水基礎(chǔ)設(shè)施的不同階段實施,。這種過濾器也有可能被改造成針對其他重金屬污染物,,如鉛、汞和鎘,。該研究發(fā)表在《先進材料》雜志上,。




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