Azom与Guihua Yu教授进行了交谈。德克萨斯大学奥斯汀分校关于一种新型的水凝胶片剂,能够将污染的水快速转化为纯净的饮用水。这个新颖的过程可能会在减轻全球水资源短缺方面产生很大的影响。
是什么促使您的研究发展一种新的方法来快速净化河水?
水危机是基于其对社会影响的全球风险,消费不安全是发病率和死亡率的主要原因。每90秒,一个孩子死于与水有关的疾病。因此,对更简单的方法和创新材料的需求很大,以消毒。欧洲杯足球竞彩
长期以来,干净的水一直是国际目标。这种多功能水凝胶如何在减轻全球水稀缺性方面产生很大的影响?
水凝胶与水分子有独特的相互作用。通过以分子尺度修饰水凝胶,可以将它们与所需的功能集成到水中的污染物。另外,我们开发的大多数水凝胶来自具有缩放缩放的可加工性的低成本原材料。欧洲杯足球竞彩水凝胶绝对是用于水净化的新兴材料平台。欧洲杯足球竞彩
您能否提供这种新型水凝胶片剂如何快速将污染的水转化为纯净水的概述?
我们的水凝胶片由儿茶酚官能化的壳聚糖骨骼和喹酮锚定活性碳颗粒组成。欧洲杯猜球平台儿茶酚功能化的骨骼可以自发释放过氧化氢(一种绿色的化学消毒剂)以杀死细菌。此外,喹酮改性的活化碳颗粒通过破坏细菌的基本代谢过程来加快杀死细菌的效率。欧洲杯猜球平台消毒后,简单地将片剂除去,没有留下化学杂质。
德克萨斯大学奥斯汀分校的科学家和工程师开发的水凝胶平板电脑。图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校
使用水凝胶片剂净化水。图片来源:德克萨斯大学奥斯汀分校
在您的研究中,您提到了其他水纯化方法,包括使用化学药品的水消毒,基于热的水处理以及其他物理水纯化技术,例如膜过滤和太阳辅助蒸馏。这些方法有什么局限性?
热过程(例如蒸气压缩和多效蒸馏)令人着迷,但是它们需要显着的基础设施,并结合了能量能量回收的回收,以使它们具有反向渗透的竞争力。使用膜净化水的反渗透技术有几个局限性,包括高成本,效率低下,潜在的污垢和大量废水排放。
您的水凝胶平板电脑如何克服水处理技术中当前的挑战?
我们开发的水凝胶几乎不需要任何能量才能发挥作用。它们可以通过两种方式使用:首先,将它们用作消毒片,对于不需要能量(电)。您只需要将片剂放入含细菌的水中。我们的水凝胶不会带来消毒副产品(DBP),它们适合长期使用。根据CDC.GOV的说法,暴露于大量DBP的人可能会遭受肝损害,膀胱癌,流产,先天缺陷和神经系统活动减少。第二种方法是将其用作具有简单蒸馏设置的太阳能蒸发器。在这种情况下,可以使用阳光作为唯一的能量输入来收集蒸馏水。
在研究过程中,您是否遇到了任何挑战,如果是,您如何解决它们?
最初的设计花了很多时间,因为我们想制造具有抗生物异火特性的生物相容性水凝胶(壳聚糖)。另外,很难找到细菌的来源。幸运的是,我们拥有化学工程合作者,以帮助和支持我们。实现我们的目标时,团队合作非常重要。
除了净化水,这些水凝胶还可以使用什么?
水凝胶通常在我们的日常生活中使用,例如婴儿尿布,软接触透镜和固体空气新鲜剂。由于其刺激反应性和出色的生物相容性,常规水凝胶已在组织工程,药物输送和其他生物医学应用中经常使用。我们的小组专注于使用水凝胶用于能源和水相关的应用,包括电池,超级电容器,大气水收集等。
这种水凝胶平板电脑如何改善不一定能获得清洁水的发展中国家的生活?
如前所述,我们的水凝胶不需要太多的能量/电力,这极大地有益于离网社区。原材料的低成本也使它们对居住在发展中国的人们有吸引力欧洲杯足球竞彩。
水净化的未来对您来说是什么样的?
从研究中将产品进行商业化可能需要几年的时间,但是我们认为,水凝胶材料在能源水关联物中的更广泛影响预计在未来几年内将变得越来越重要。欧洲杯足球竞彩
您的研究的下一步是什么?
我们目前正在测试水凝胶杀死水中更多病原体的能力。将来还将考虑其他重金属离子和有机污染物。同时,我们还正在进行更彻底的水质测试,并与UT能源研究所合作,以更多的原型促进商业化。
关于古娃(Guihua Yu)教授
Guihua Yu教授目前曾在德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学,工程和机械工程系任职欧洲杯足球竞彩。欧洲杯线上买球他的研究兴趣包括纳米结构的聚合物材料和混合有机无机纳米材料的合成和自组装,对其化学和物理性质的基本了解以及对其在能源,环境和可持续性中具有技术重要应用的探索。欧洲杯足球竞彩
他获得了无数奖项,例如2021年Blavatnik国家奖项,伊迪丝(Edith)和彼得·奥多内尔(Peter O'Donnell)工程奖,德克萨斯州工程与科学学院(TAMEST),2021年,IAAM奖章奖,2021年,Polymer International -IPAC IPAC -IUPAC -IUPAC IPAC欧洲杯线上买球2020年,应用聚合物科学的创造力奖。欧洲杯线上买球
他是皇家化学学会和物理研究所的院士,斯隆研究员和卡米尔·德雷福斯教师 - 科拉尔。他是ACS材料信函的副编辑。欧洲杯足球竞彩
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