石墨烯泡沫从污水中吸收铀

石墨烯过滤器将水从几小时内污染到饮用水。

不是核电站和世界末日情节的唯一省,铀对人类的生命带来了直接影响。

铀污染 - 无论是从人体污染或浸出到地下水中,岩石和土壤 - 可以使水无法易下载和危险,导致肾脏毒性和增加癌症的风险

但麻省理工学院研究人员开发了一种可能的解决方案:一个海绵水过滤器,将重金属储存在水中,将其从小时内污染到饮用物。

在美国,“许多地区受铀污染的影响,包括高原和中央山谷含水层,其中供应饮用水至600万人,”艾哈迈德萨米·赫拉尔,核科学与工程系的博士后,

铀污染也加剧了水访问问题纳瓦霍国家,它流出含水层和地表水。

美国许多地区的水受铀污染的影响。

“即使是小浓度对于人类健康不好,”麻省理工学院核科学与工程教授Ju Li Ju Li表示。

他们的潜在修理用了第二物质科学中最热的东西:石墨烯。

海绵铀污染:顾名思义,石墨烯由与石墨相同的材料制成,铅笔里面的软东西。

但是只有一个厚厚的原子,石墨烯具有一些奇异的特点,包括令人难以置信的力量,强大的电力能力和灵活性 - 所有这些都使其成为研究的热门话题,并赢得了2010年诺贝尔奖的诺贝尔奖的发现者,安德烈·吉姆和Konstantin Novoselov奖。

对于他们的水过滤器实验,发表于先进的材料麻省理工学院的研究小组制作了一种氧化石墨烯泡沫,他们向其中发射电荷。这些电荷分解了泡沫周围的水分子,从而提高了pH值,使泡沫周围的水酸性更强。

酸性环境产生了一种化学反应,该化学反应将铀颗粒从水中吸入,在那里它们在石墨烯泡沫和形成晶体的表面上。

可重复使用的泡沫过滤器吸入铀颗粒,从水中脱水,在小时内保证安全。

“每次使用它,我们的泡沫都可以捕获四倍的铀的自身重量,”李说,它比每克的其他铀去污方法拉出更多的重金属。它还快速清理。

“几小时内,我们的过程可以将大量饮用水净化为低于EPA限制的铀,”李说。

沉重的负担:该团队旨在找到更好的方式来消除铀污染,而且还有其他重金属,包括铅,汞和砷。

Helal说,当前技术在分离污染物时差。“所以它们涉及长期的操作时间,高资本成本,以及在提取结束时,产生更多毒性污泥。”

铀污染被证明是一种理想的测试方法:美国环保署(EPA)的测试显示,东北地区的水库和含水层中的铀含量正在上升,从天然岩石中渗出,而老矿可能正在渗入西部的水域。

可以调整过滤器以滤除汞,铅和镉等其他重金属。

团队的方法也是可重用的。这些类似于鱼鳞的铀晶体在电荷被逆转时脱落,留下一块清洁的石墨烯海绵供再次使用。李说,这种过滤器是“可重复使用的重大突破,因为泡沫可以经历七个循环而不损失提取效率。”

成本和有效,研究人员最终能够在人们的水龙头上去除铀污染,或者在化学上调整以过滤输出其他污染物。

“有一个科学对此,所以我们可以修改我们的过滤器对其他重金属的选择性,如铅,汞和镉,”李说。

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