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研究人员将带电石墨烯泡沫作为 "铀磁"用于水净化

作者:管理员

还有什么是石墨烯做不到的吗?麻省理工学院的研究人员通过用氧化石墨烯泡沫制作一个可重复使用的过滤器,像磁铁一样吸住铀,有效地将放射性元素从饮用水中吸走,为这种神奇的材料找到了另一种用途。

铀可以从岩石中的天然沉积物,或通过核电站或采矿作业的废物渗入供水。一旦进入水中,肉眼是看不到的,不需要很高的剂量就能开始对人类健康造成伤害。而氧化石墨烯泡沫被发现非常适用于从水中吸出铀,按照美国环保局EPA的标准,经过处理后的水在几小时内就可以达到饮用级别。更妙的是,这种泡沫可以被清洗并重复使用多次而不失去其效率。

为了让这种材料发挥作用,首先需要将电荷送入泡沫。这将分裂它周围的水并释放氢气,从而增加其pH值。这反过来又诱发了一种化学变化:将铀离子吸引到泡沫的表面。研究小组发现,铀实际上正在结晶为一种先前未知的氢氧化铀形式。氧化石墨烯泡沫能够捕捉大量的污染物,一旦收集到足够多的污染物,只需扭转电荷就能轻松地将其移除,使其直接滑落。然后泡沫就可以被重新使用。

这项研究的首席研究员Ju Li说:"每次使用时,我们的泡沫可以捕获四倍于其自身重量的铀,也就是每克材料实现4000毫克的铀提取能力,这比其他方法有很大的改进。我们还在可重复使用性方面取得了重大突破,因为泡沫可以经历七个清洗周期而不失去其提取效率。"

该团队表示,该方法成本低,可以沿着水基础设施的不同阶段实施。这种过滤器也有可能被改造成针对其他重金属污染物,如铅、汞和镉。