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格拉希尔:创新型便携式家用滤水器的未来

图片来源:Merkushev Vasiliy/Shutterstock.com

GRAPHIL是一个新的先锋项目图标救命稻草(英国),书水疗(意大利)和Polymem s.a.(法国)以及其他学术伙伴,查尔默斯理工学院(瑞典)、曼彻斯特大学(英国)和国家研究委员会(意大利)。该联盟致力于生产用于家庭水处理的创新过滤器。

根据世卫组织和联合国儿童基金会的数据,2019年有22亿人无法获得安全饮用水(联合国,北达科他州)。每年,在全世界40亿例腹泻病例中,约88%归因于缺乏安全饮用水(Schroth, Lanfair, & Ambulkar, n.d.)。

格拉希尔项目响应了生产一种易于使用的微滤膜的紧迫性,这种膜可以直接连接到家庭水槽或用作便携式净水设备。该过滤器预计将于2023年进入市场,可去除饮用水中的污染物、农药、重金属和危险病原体(Graphene Flagship, 2019)。

水净化

不需要的化合物、有机和无机材料以及生物污染物,如悬浮颗粒、寄生虫、细菌、藻类、病毒和真菌,通过多种物理、化学或生欧洲杯足球竞彩物过程从水中去除(Schroth, Lanfair, & Ambulkar, n.d.)。欧洲杯猜球平台

在美国,饮用水质量安全由美国环境保护署(EPA)管理,而欧盟则由欧盟饮用水指令(Directive 98/83/EC)第10条(European drinking water, n.d.)管理。2020年2月18日,环境和公共卫生委员会更新了欧盟饮用水规则,预计该规则将更新质量标准,并规定与饮用水接触的材料的最低卫生要求(欧洲议会,2020年)。欧洲杯足球竞彩

在欧洲,自从1905年伦敦城市水务局发现水中的消毒剂能力以来,大多数国家都把氯作为饮用水的消毒剂。美国很快跟进氯的使用,到1995年氯在所有社区供水系统中的比例达到64%(美国疾病控制和预防中心,2015)。根据世界卫生组织,标准饮用水状态为2-3 mg/L氯,以达到满意的饮用水(Lenntech, n.d.)。

便携式水过滤

滤膜的性能取决于单位时间内通过膜的水量和比表面积,以及被过滤颗粒与给水溶液之间某一组分的浓度比。欧洲杯猜球平台

英联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的一组科学家发现了Graphair (Smith, 2020),这是一种传统的一步水过滤系统,石墨烯已成功作为一种具有竞争力的下一代便携式水净化工艺解决方案进入市场。石墨是一个4厘米2石墨烯膜具有微纳米通道的过滤膜,可防止盐等较大污染物进入水中(Bold Business, 2018)。事实证明,这种过滤器成本低,比其他不使用氯的传统过滤器去除杂质的速度快99%。

石墨烯作为水过滤膜

石墨烯的大表面积、多用途的表面化学和优异的机械性能使其能够结合离子和金属。这个过程减少了水中无机污染物的数量。与反渗透和微过滤系统等其他传统膜相比,石墨烯膜的安装更简单,最终用户的操作压力和维护成本也更低。

去年,来自俄罗斯国立科技大学(MISiS)、德尔扎文·坦博夫州立大学和萨拉托夫·车尔尼舍夫斯基州立大学的研究人员进行了实验,他们欧洲杯线上买球将氧化石墨烯注入含有盐溶液的大肠杆菌中,以净化水。结果表明,细菌和氧化石墨烯在溶液中形成薄片,氧化石墨烯可以很容易地提取,使水中没有细菌(Smart water Magazine, 2019)。

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家庭水过滤

水资源集团指出,到2030年,世界范围内的水供需缺口可能达到约40%,并警告说,水资源短缺问题将成为世界范围内的优先事项。

尽管下表所示的现有水过滤方法控制了市场(欧洲委员会,2010年),但它们昂贵、复杂或高度不准确,这阻止了世界上大多数地区获得清洁饮用水。(Shull, 2012):

过滤方法 粒子捕获大小 污染物去除
微滤 -10年0.1µm 悬浮固体,细菌,原生动物
超滤 ca.0.003 - 0.1µm 胶体、蛋白质、多糖、大多数细菌、病毒(部分)
纳滤 ca.0.001µm 病毒,天然有机物,多价离子
反渗透 ca.0.0001µm 几乎所有的杂质,包括单价离子

格拉希尔项目帮助开发了负担得起且易于使用的便携式或家用滤水器。该项目负责人Letizia Bocchi女士表示,他们的过滤器是由中空塑料纤维膜与石墨烯混合制成的,以增强对化学污染物的吸附(Diamante, 2020年)。一旦完成,Graphil过滤器可以直接安装在家庭水过滤系统或便携式净水器设备上,这也意味着减少瓶装水的消耗,有助于积极的环境影响。

参考资料及进一步阅读

大胆的业务。(2018)。石墨水过滤器-石墨烯薄膜使污染的水可饮用.(在线)大胆的业务:https://www.boldbusiness.com/health/graphair-water-filter-polluted-drinkable/(2020年10月4日生效)

疾病控制和预防中心(2015)。与氯消毒.疾病预防控制中心:https://www.cdc.gov/healthywater/drinking/public/chlorine-disinfection.html(2020年10月4日生效)

镶人造钻石,l(2020)。重点报道:与Letizia Bocchi一起探索Graphil的石墨烯水过滤器.【在线】石墨烯旗舰店:https://graphene-flagship.eu/news/Pages/Spotlight-Exploring-Graphil%E2%80%99s-graphene-based-water-filters-with-Letizia-Bocchi.aspx(2020年10月4日生效)

欧洲的佣金。(2010)。水的膜技术应用。布鲁塞尔。doi: 10.2777/25163

欧洲的饮用水。(无日期)。背景.欧洲饮用水[在线]:https://www.europeandrinkingwater.eu/initiative/background/(2020年10月4日生效)

欧洲议会。(2020).欧盟的饮用水:更好的质量和更容易获得.欧洲议会:https://www.europarl.europa.eu/news/en/headlines/society/20181011STO15887/drinking-water-in-the-eu-better-quality-and-access(2020年10月4日生效)

石墨烯的旗舰。(2019).用石墨烯过滤技术净化欧洲的水.【在线】石墨烯旗舰店:https://graphene-flagship.eu/project/spearhead/Pages/GRAPHIL.aspx(2020年10月4日生效)

Lenntech。(无日期)。水处理.[网络]Lenntech:https://www.lenntech.com/processes/disinfection/chemical/disinfectants-chlorine.htm(2020年10月4日生效)

陈志强,陈志强,陈志强,等。水净化.[网络]《大英百科全书》:https://www.britannica.com/topic/water-purification/Other-purification-steps(2020年10月4日生效)

Shull, a(2012)。便携式水净化系统的设计与创造。(在线)安德鲁斯大学:https://digitalcommons.andrews.edu/honors/39(2020年10月4日生效)

智能水杂志。(2019).如何用石墨烯净化水?《智慧水》杂志:https://smartwatermagazine.com/news/national-university-欧洲杯线上买球science-and-technology-nust-misis/how-purify-water-graphene(2020年10月4日生效)

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博士Parva Chhantyal

写的

博士Parva Chhantyal

2013年从曼彻斯特大学获得能源与环境化学工程硕士学位后,帕尔瓦在德国汉诺威莱布尼茨大学获得纳米技术博士学位。她的工作经验和博士学位专门研究纳米材料的光学特性。欧洲杯足球竞彩自2017年完成博士学位后,她在Steinbeis R-Tech担任项目经理。

引用

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  • 美国心理学协会

    Chhantyal Parva。(2020年10月06)。格拉希尔:创新型便携式家用滤水器的未来。AZoM。于2021年9月17日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19708检索。

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    Chhantyal Parva。“GRAPHIL:创新便携式家庭水过滤器的未来”。AZoM.2021年9月17日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19708 >。

  • 芝加哥

    Chhantyal Parva。“GRAPHIL:创新便携式家庭水过滤器的未来”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19708。(2021年9月17日生效)。

  • 哈佛大学

    Chhantyal Parva。2020。格拉希尔:创新型便携式家用滤水器的未来.viewed September 17, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19708。

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