Научная группа из Массачусетского технологического института продемонстрировала фильтр из пены оксида графена, оный оказался способен даже задерживать уран и делать ранее радиоактивную воду пригодной для питья.
Графен и его очередные уникальные свойства
Порой возникает ощущение, что для графена нет практически никаких невозможных свойств. И ученые из Массачусетского технологического института еще раз подтвердили это предположение. Ведь им удалось найти еще одно применение этому «чудесному» материалу.
Так инженеры создали из пены оксида графена многоразовый фильтр для воды, который функционирует как магнит для такого материала, как уран.
Уран может оказаться в воде из природных отложений, содержащихся в горных породах или же, что гораздо печальнее, через «мусор», оставшийся от атомных электростанций. Так оказавшись в воде, уран невидим невооруженным взглядом и способен нанести серьезный ущерб здоровью даже при малых дозах.
Как показали лабораторные испытания, пена оксида графена так отлично вымывает уран из воды, что по сертификатам ERA она становится пригодной для употребления буквально спустя несколько часов после начала очистки.
А целая серия опытов показала, что этот новый фильтр пригоден для многократного применения без существенного снижения эффективности.
Как работает графеновый фильтр
Итак, для того чтобы фильтр приступил к очистке загрязненной воды, через материал пропускают электрический ток. Это запускает процесс расщепления воды возле пены из оксида графена, что приводит к выделению водорода и, таким образом, происходит повышение pH в этой области.
Это запускает химические процессы, которые и притягивают ионы урана к области пены и как показали опыты уран проходит процесс кристаллизации до этого в неизвестную форму гидроксида урана.
Так даже небольшой объем пены из графена оказался способен уловить существенное количество урана. И как только его (урана) оказалось собрано достаточное количество, то ученые установили, что пену можно легко очистить. Для этого нужно всего лишь поменять полярность электрического заряда, и накопленный уран просто соскальзывает с пены. И все, фильтр вновь готов к работе по очищению загрязненной воды.
Так многочисленные опыты продемонстрировали, что фиксированный объем пены оказался способен улавливать уран в четыре раза больше собственного веса, и удалось получить экстракционную способность на уровне 4000 мг на одни грамм. А это значительно лучше, чем у всех других способов очищения.
А практические эксперименты показали, что фильтр из пены оксида графена способен выполнить семь циклов очистки без снижения эффективности.
Ученые утверждают, что сама по себе технология достаточно недорогая и вполне может быть добавлена на самых различных этапах водной инфраструктуры. Помимо этого инженеры также уверены, что фильтр можно будет модернизировать и приспособить его работу к улавливанию других тяжелых материалов, например, таких как свинец, ртуть и кадмий.
Результатами проделанной работы ученые поделились на страницах портала Advanced Materials.
Если понравился материал, то оцените его и не забудьте подписаться на канал. Спасибо за внимание!
