Spons nano sebagai filter logam berat

Sponge filter novel menarik logam dengan harga murah, cepat dan efektif dari air

Seperti wol kapas hitam, wol kuarsa ditutupi dengan nanotube karbon tampak hebat - ini adalah filter air yang efektif. © Barron Research Group / Universitas Rice
membacakan

Efektif dan Dapat Dicuci: Para peneliti telah menemukan solusi yang sangat sederhana dan efektif untuk membersihkan air minum dari logam berat. Spons filter mereka terbuat dari nanotube karbon dan serat kuarsa mengikat 99 persen dari semua logam dalam waktu singkat. Dia membersihkan lima liter air dalam waktu kurang dari satu menit. Caranya: membilas dengan cuka sudah cukup untuk membuat spons siap digunakan lagi.

Air bersih bukan masalah tentu saja di banyak wilayah di dunia - bahkan bersama kita air bersamanya. Air limbah dari pabrik industri, kebocoran di lubang lumpur beracun atau klinik, misalnya, membanjiri logam berat ke sungai atau air tanah. Konsentrasi merkuri yang meningkat adalah sumber utama keprihatinan dalam air laut. Masalahnya: Logam-logam ini seringkali sulit dihilangkan dari air.

Nanotube pada wol kuarsa

Sebuah solusi sederhana dapat ditemukan oleh tim yang dipimpin oleh Perry Alagappan dari Rice University di Houston. Setelah semua, mereka telah mengembangkan spons filter yang dengan cepat dan efektif menghilangkan timbal, tembaga, merkuri dan CO dari air - dan itu mudah digunakan kembali.

Tulang punggung spons filter adalah wol kuarsa - kusut seperti kapas dari dua belas mikron serat silika tipis. Para peneliti menggunakan serat ini untuk menumbuhkan karbon nanotube. Nanotube ini kemudian di-epoksidasi: asam pengoksidasi menggantikan beberapa atom karbon dengan oksigen, sehingga memberikan nanotube banyak situs ikatan potensial yang sangat reaktif untuk ion logam.

Satu gram spons - 83.000 liter air

Untuk memurnikan air dari logam berat, cukup dengan melewatkan air melalui spons saringan ini: Dalam setiap percobaan, spons nanotube menyerap lebih dari 99 persen kadmium, kobalt, timah, merkuri, tembaga atau nikel di dalam air, menurut para peneliti laporan. Lima liter air dibersihkan dalam waktu kurang dari satu menit. pameran

Tiny Follicles: Nanotubes on Quartz Fibers Barron Research Group / Rice University

"Satu gram bahan spons ini dapat menyerap 581 miligram logam berat, " lapor para peneliti. "Mengkontaminasi 0, 01 miligram logam per liter, seperti yang dilaporkan untuk sumur di Afrika Selatan, dapat membuat 83.000 liter air dapat diminum." Satu gram bahan spons akan menjadi cukup untuk memasok 11.000 orang dengan air bersih.

Cuka membuat filter pas lagi

Tetapi masalahnya adalah bahwa bahkan jika spons telah menyerap jumlah maksimum logam berat, ia dapat dengan mudah dibersihkan dan digunakan kembali. Cukup mencucinya dengan cuka. Ini menghilangkan logam dan membuat nanotube menarik lagi untuk muatan selanjutnya. "Setiap budaya di planet ini tahu cara membuat cuka, " kata rekan penulis Andrew Barron. Oleh karena itu, spons dapat digunakan bahkan di negara berkembang tanpa masalah.

Selain itu: Spon filter murah. "Analisis biaya awal menunjukkan bahwa biaya filter kurang dari seperempat dolar per gram termasuk biaya bahan dan pembuatan, " kata para peneliti. Dan logam berat yang diperkaya dengan spons bahkan mendatangkan uang tambahan karena mereka adalah bahan baku yang berharga.

"Filter ini dapat dengan mudah dipasang di desa-desa di daerah terpencil untuk dampak yang besar, " kata Barron. "Namun, mereka juga akan cocok untuk mengekstraksi logam dari, misalnya, air limbah tambang." (Scientific Reports, 2017; doi: 10.1038 / s41598-017-06734-7)

(Rice University, 31.07.2017 - NPO)