高中性爱 突破性过滤时间问世,可撤废水中多种捏久性期侮物|化学|纳米|材料|活性炭

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高中性爱 突破性过滤时间问世,可撤废水中多种捏久性期侮物|化学|纳米|材料|活性炭
发布日期:2024-10-06 13:44    点击次数:163

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(开首:MIT News)

面前时间中使用的化学物资导致的水期侮正在人人范围内飞速成为一个日益严重的问题。好意思国疾病截至与提神中心最近的一项征询发现,98% 采纳检测的东谈主体内都有可检测的 PFAS,这是一类稀奇捏久的化合物,也被称为“弥远化学物资”。

MIT 的征询东谈主员斥地出一种新的过滤材料,可能为这一坚定的期侮问题提供一种基于自然材料的处置有谋略。这种材料基于自然丝和纤维素,随机去除各式捏久性化学物资以及重金属。并且,其抗菌特质有助于驻防过滤器被期侮。

有关征询收尾被发表在《ACS Nano》期刊上,由 MIT 博士后 Yilin Zhang、土木与环境工程栽种 Benedetto Marelli 以及 MIT 的其他四名征询东谈主员撰写。

PFAS 化学物资平凡存在于各式居品中,包括化妆品、食物包装、防水衣物、消防泡沫和不粘锅涂层。最近的一项征询仅在好意思国就发现了 5.7 万个被这些化学物资期侮的地方。好意思国环境保护署意象,PFAS 建树每年将破耗 15 亿好意思元,以安闲新的法例条件,这些法例定程饮用水中该化合物的含量必须低于每万亿分之七。

“PFAS 和近似化合物的期侮本体上是一个止境大的问题,面前的处置有谋略可能只可部分灵验地或经济地处置这个问题。”Zhang 暗意,“这即是为什么咱们提议了这种基于卵白质和纤维素的、澈底自然的处置有谋略。”他说。

Marelli 指出,“咱们偶然过问了这个神志。”使这种过滤材料成为可能的率先时间是由他的团队斥地的,但率先澈底是为了一个不有关的标的 —— 为了瞎想一个标签系统,以应酬劣质假冒种子的泛滥。他的团队瞎想了一种方法,通过环境友好的、水基滴铸法在室温下将丝卵白加工成均匀的纳米晶体或“纳米纤维”。

Zhang 建议他们的新式纳米纤维材料可能在过滤期侮物方面灵验,但率先单独使用丝纳米纤维的尝试并未得胜。团队决定尝试添加另一种材料:纤维素,这是一种丰富的资源,不错从农业木浆废物中获取。征询东谈主员使用了一种自拼装方法,将丝卵白悬浮在水中,然后通过插入纤维素纳米晶体的“种子”将其模板化为纳米纤维。这使先前无序的丝分子沿着这些种子成列在一都,形成具有特有新特质的夹杂材料。

通过将纤维素集成到不错形成薄膜的丝基纤维中,并调度纤维素的电荷,征询东谈主员在实践室测试中坐褥出了一种在去除期侮物方面止境灵验的材料。

开首:MIT News

如上图所示,左侧的纳米级图像露出过滤器厚度唯有 500 纳米,两张相片露出了圆形过滤器亦然柔性的。

他们发现,纤维素的电荷也赋予了它很强的抗菌特质。这是一个防碍的上风,因为过滤膜失效的主要原因之一是被细菌和真菌期侮。征询东谈主员暗意,这种材料的抗菌特质应该随机大大减少这种期侮问题。

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“这些材料在水过滤中提真金不怕火金属离子和这些新兴期侮物方面,照实不错与现时的表率材料竞争,致使在某些方面杰出它们。”Marelli 说。在实践室测试中,这些材料随机比现时使用的表率材料、活性炭或颗粒状活性炭从水中提真金不怕火出数目级更多的期侮物。

自然这项新责任仅仅一个见地考证,Marelli 说,团队瞎想不时辛苦于矫正该材料,稀奇是在耐用性和原材料的可获取性方面。自然使用的丝卵白不错看成丝纺织业的副居品获取,但淌若要将这种材料范畴化以安闲人人水过滤的需求,供应可能不及。此外,其他卵白质材料可能会以更低的资本已毕调换的功能。

Zhang 说,率先这种材料可能会用作点式过滤器,不错装配在厨房水龙头上。最终,它可能会范畴化,以提供市政给水的过滤功能,但唯有在测试阐明这不会对水源酿成期侮风险后智商已毕。但他指出,这种材料的一个雄壮上风是,丝和纤维素因素都被合计是食等级物资,因此不太可能酿成期侮。

“面前市面上大大批的老例材料都聚首在一种期侮物或处置单一问题。”Zhang 说,“我合计咱们是第一批同期处置通盘这些问题的东谈主之一。”

“我心爱这种方法,因为它只使用自然滋长的材料,比如丝和纤维素来抗争期侮。”威廉与玛丽学院欺骗科学栽种 Hannes Schniepp 说,他莫得参与这项责任。“在其他竞争性方法中,使用的是合成材料,这常常只需要更多的化学品来抗争化学产生的一些不良后果。(这项责任)冲破了这个轮回!淌若这种材料随机以经济上可行的格式大范畴坐褥,它确凿可能产生紧要影响。”

征询团队还包括 MIT 的博士后 Hui Sun 和 Meng Li、征询生 Maxwell Kalinowski 以及 2022 年博士毕业的 Yunteng Cao(现为耶鲁大学博士后)。这项责任得到了好意思国舟师征询办公室、好意思国国度科学基金会和新加坡-麻省理工学院科研与时间定约的救济。

https://news.mit.edu/2024/new-filtration-material-could-remove-long-lasting-water-chemicals-0906

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