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在迈向大规模商业化的重要一步，意大利公司Directa +最近获得了Grafysorber的欧洲专利，这是一种基于石墨烯的水过滤系统，专门用于去除有毒碳氢化合物和污泥。
Grafysorber在三维结构中使用了“二维”石墨烯。该技术的特点是，原子薄的石墨烯薄片就像海绵一样，可以从污水中吸收碳氢化合物。随时可用的Grafysorber已作为漂浮屏障，boom和浮动吸附剂枕头。
Directa Plus表示，该系统独特的吸油能力已经在罗马尼亚、意大利和尼日利亚进行了大量的评估和试验。这些试验表明，Grafysorber的效率至少是目前使用的类似水过滤技术的5倍。该系统至少能吸附其重量100倍的污染物。被吸附的油也可以很容易地回收回收或安全处理。
Directa Plus表示，该专利解决了废水、炼油厂作业废水以及任何含有大量碳氢化合物的废水。这些类型的废水处理具有挑战性和成本高，通常需要复杂的多步骤处理系统。另一方面，使用Grafysorber涉及到一个快速的一步过程。该方法的演示版本包括将一个浮选装置放置在受污染的水中，并从表面撇去毒素。
Directa Plus通过子公司Setcar向多个欧洲油气企业提供Grafysorber。该系统为溢油情况提供了方便、快速的补救措施。
现场试验表明，Grafysorber在高或低的总石油碳氢化合物(TPH)浓度下都能发挥良好的作用，该系统可以将其浓度迅速降低到可接受的值。此外，只需少量的grafysber就可以达到预期的结果。该设备可重复使用多达5次，完全由碳(一种环保的制造材料)制成。它是可能使用Grafysorber与其他水净化系统。
由Grafysorber®进行油污清理
视频来源:Directa Plus/YouTube.com
开发一种工业接枝剂工艺
2018年，Directa Plus宣布与Sartec Srl开发了一个基于Grafysorber技术的工业中试装置系统。根据一份声明，该协议旨在创建一个工业规模的流程和系统，可以有效处理石油和天然气作业中的大量废水。与grafysber一样，萃取的任何碳氢化合物都可以完全且容易地回收。该协议还包括开发一种回收Grafysorber本身的方法。
该协议的目的是开发一个每天能处理多达500立方米废水的系统。这项技术的目标客户包括大型石油开采企业和炼油厂。这些公司还希望向致力于石油泄漏生态修复的组织推销这一过程。
石墨烯在水修复中的应用
苯基化合物、杀虫剂喷剂和化学染料都能破坏生物，扰乱自然循环。例如，研究人员已经确定，大约10%的有毒商业染料被排放到废水中。这些染料的提取对支持公众健康和减少环境破坏是必要的。
为了处理这些类型的废水，许多材料科学家一直专注于石墨烯改性的进展，这种改性可以产生能够欧洲杯足球竞彩去除水中有机废物的吸附剂。更具体地说，研究人员一直在使用原子掺杂和缺陷产生来开发吸附剂。
以石墨烯为基础的滤水器是如何从受污染的水中生产干净的饮用水的?
在石墨烯薄片中形成空位或掺杂金属原子的结构修饰可以改变基本的电子性质和反应性。也可以通过添加氧化物、过氧化氢或其他官能团来改变石墨烯薄片，以产生亲水的氧化石墨烯。这些关键官能团的加入也使得氧化石墨烯很容易在有机废物中分散。氧化石墨烯是一种电绝缘体，因为其标志性的键合网络被破坏。
有六种可能的分子相互作用使利用石墨烯吸附成为可能:静电键、氢键、疏水效应、路易斯酸碱相互作用、p键和范德华力。石墨烯的缺陷位置和官能团是成核和纳米颗粒生长的位置。为了制造吸附剂，科学家们试图通过还原氧化石墨烯来恢复石墨烯原来的六角形晶格和导电性。要做到这一点，必须去掉大量的氧基。
影响石墨烯吸附的主要外部性质是比表面积和孔径分布。纯石墨烯具有极高的比表面积，但孔隙率为零。
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石墨烯吸附的一个创新发展是通过合并多孔添加剂，如壳聚糖和二氧化硅，引入多孔性。获得必要吸附性能的另一种方法是通过引入各种官能团，这些官能团在与吸附物形成键上起着至关重要的作用。
氧化石墨烯和还原氧化石墨烯都具有几种含氧官能团，可以与吸附物形成键。功能化石墨烯具有表面积大、孔隙率高的特点，是石墨烯在生态修复中的重要应用。
石墨烯基吸附剂已被证明在消除各种有机废物方面非常有前景。与氧化石墨烯欧洲杯足球竞彩或还原氧化石墨烯相比，这些材料具有更强的吸附能力，因为它们具有丰富的吸附位置，如某些官能团、p电子和纳米颗粒。欧洲杯猜球平台
石墨烯充当脚手架，阻止离子泄漏到溶液中。石墨烯基纳米复合材料的复杂特性启发科学家们建立新的制备方法，更适合合成用于水修复的吸附剂。
很可能石墨烯基吸附剂的生态用途将不限于水修复。专家表示，石墨烯在空气和土壤修复方面也显示出巨大的潜力。主要的吸附能力能够从水、空气和土壤中提取和分离污染物，而不会产生不必要的副作用。
参考资料及进一步阅读
Muirhead, c (2020)Directa Plus获得了欧盟Grafysorber水处理技术专利。【在线】积极的投资者。可以在:https://www.proactiveinvestors.co.uk/companies/news/918148/directa-plus-secures-eu-patent-for-grafysorber-water-treatment-technology-918148.html(2020年6月2日通过)。
阿什克罗夫特,j . (2020)Directa Plus获得石墨烯水净化技术创新奖．【在线】积极的投资者。可以在:https://www.proactiveinvestors.co.uk/companies/news/919799/directa-plus-lands-innovation-award-for-graphene-based-water-decontamination-technology-919799.html(2020年6月2日通过)。
法勒,r (2018)Directa Plus和Sartec将石墨烯解决方案商业化，用于石油和天然气行业。【在线】石墨烯信息。可以在:https://www.graphene-info.com/directa-plus-and-sartec-commercialize-graphene-based-solution-oil-gas-industry(2020年6月2日通过)。
Directa + (2018)Directa Plus和Sartec将为油气行业提供基于Grafysorber®的解决方案。(在线)可以在:https://89099cef-be50-4f0c-bbfb-54ae33720ac5.filesusr.com/ugd/1f30fc_cfc8360d51fc492aa3858a9fae597094.pdf(2020年6月2日通过)。
Mandeep, Gulati, A.， Kakkar, R.(2020)石墨烯基吸附剂用于去除有机污染物的水修复:理论和实验见解。化学工程研究与设计。可以在:https://doi.org/10.1016/j.cherd.2019.10.013
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