2021年4月16日
瑞典的研究人员开发了一种更加环保的方式，可以从水中清除重金属，染料和其他污染物。答案在于用从植物纤维素中取出的凝胶材料过滤废水，并在微波炉中产生的小碳点加[微分。
期刊上的报告可持续的婚姻和技术，KTH皇家理工学院的研究人员与Politecnico di Torino合作设计了一种更具可持续性的技术，用于生产水凝胶复合材料，这是一种用于废水去污的材料。
领导KTH皇家理工学院聚合物技术部的Minna Hakkarainen说，水凝胶去除污染物，例如重金属离子，染料和其他常见污染物。
“地球上的总水量不会随着时间而变化，但需求确实会发生变化，”她说。“这些全核纤维素水凝胶提供了一种有希望的可持续解决方案，可帮助确保获得清洁水。”
她说，水凝胶复合材料可以由100％的木质纤维素或植物物质制成 - 地球上最丰富的生物外壳。
一种成分是纤维素胶（羧甲基纤维素，或CMC），一种通常由木浆或棉花加工副产品衍生而成的增稠剂和乳液，并用于各种食品，包括冰淇淋。在水凝胶中添加的是借助微波热合成的氧化石墨烯样碳点。然后将水凝胶复合材料用紫外线固化，紫外线是在室温下在水中发生的轻度过程。
水凝胶由一个不仅吸收水的聚合物链网络组成，而且还通过静电相互作用收集分子和离子 - 一种称为吸附的过程。Hakkarainen说，新过程还增强了水凝胶复合材料的稳定性，因此它们可以超过普通水凝胶，以重复进行水纯化循环。
由于其高吸附能力，氧化石墨烯已成为该混合物的最受欢迎的添加剂，但是氧化石墨烯的生产的环境成本很高。
“氧化石墨烯是一种很棒的吸附剂，但生产过程很苛刻，”她说。“我们的路线基于常见的生物原材料和明显的较温和的过程，对环境的影响较小。”欧洲杯足球竞彩
石墨烯源自石墨，石墨，这是一种碳的结晶形式，大多数人会在铅笔中识别为“铅”。在氧化形式中，它可以用于水凝胶中，但氧化过程需要恶劣的化学物质和条件。来自生物质的合成石墨烯通常需要高达1300c的温度。
相比之下，KTH的研究人员找到了一种在低得多的温度下碳化生物量的方法。他们通过将其在微波炉中的水中加热到碳薄片中，将木质硫酸钠（从木浆中的副产品）降低到碳薄片中。将水带到240℃，并在该温度保持两个小时。
最终，在氧化过程之后，它们产生了大约10至80纳米直径的碳点，然后将其与甲基丙烯酸的CMC混合，并用紫外线处理以形成水凝胶。
“这是一个简单，可持续的系统，”哈卡林说。“它的工作原理（即使不是更好）比当前正在使用的水凝胶系统。”
来源：https://www.kth.se/en