用海藻制备石墨烯吸附材料净化水

研究人员使用海藻作为起始材料,使碳基清洁工艺完全绿色化

印度一个研究小组开发出了一种石墨烯-硫化铁纳米材料,可以从海藻中提取,经过验证可以有效处理有毒废水,过程中无需再添加任何化学品。

研究人员使用海藻作为起始材料,使碳基清洁工艺完全绿色化
研究人员使用海藻作为起始材料,使碳基清洁工艺完全绿色化

目前,人们通常使用基于膜的过滤工艺来处理工业废水,但现有的技术通常不能百分之百完全过滤掉重金属污染物。为了解决这个问题,人们正在研究开发以活性炭、石墨烯或碳纳米管等碳材料为基础的净化工艺,因为这几种碳材料巨大的比表面积带来的优异吸附特性,可以通过吸附去除工业污水中的重金属离子。

Bhavnagar带领的团队
Bhavnagar带领的团队

印度中央盐和海洋化学研究所的研究人员Bhavnagar带领的团队已经开发出一种以海藻为原料的“绿色”工艺。他们通过直接热解技术利用丰富的海藻资源合成了石墨烯- 硫化铁纳米复合材料。

众所周知,海藻是一种非常常见的低成本的碳源。之前的研究表明,海藻类生物例如石莼可以吸附水中的铜离子和锌离子,但吸收能力相对较低。为了提高其吸收能力,该研究团队开发出了一种高温裂解工艺,将海藻转化为石墨烯片,这些石墨烯片掺杂有铁。通过实验发现,从海藻获得的石墨烯纳米复合材料对各种阳离子和阴离子染料以及铅和铬显示出非常高的吸附能力。

测试结果显示,该石墨烯复合材料在循环使用8个周期后,其吸附能力只有很微小的下降。即使混合染料也可以被吸附。数据显示,在中性pH环境下,该复合材料对铅的最大吸附容量为645毫克/克。据说这是有史以来报道的所有生物质衍生碳材料中吸附量最高的,另外,它还可以去除废水中高毒性六价铬。

高浓度盐的存在对纳米复合材料的吸附性能的影响可以忽略不计,使其成为高度污染废水预处理的合适人选,“负责该团队的Ramavatar Meena博士解释道。

纳米复合材料还通过将其沉积在商业滤纸上并将其用于定制流动池中以连续过滤模式进行测试。 仅仅五分钟的治疗就可以使高毒性的黑色染料溶液变成无色的水。 “这表明我们的配置可以与其他基于膜的工艺结合使用,如反渗透和纳米过滤,以完全有效地处理染料和纺织工业废水,”Meena博士说。

 

Related Posts

Read More

光语为您介绍——如何用好硅藻,养出高蛋白鱼虾蟹

本文聚焦硅藻在鱼虾蟹养殖场中的重要作用及助力鱼虾蟹优质生长的方法。指出硅藻虽微小却能量巨大,是单细胞藻类,广泛分布于淡水和海水中。其为幼体鱼虾蟹提供富含营养的天然饵料,助其发育并提高存活率;能改善水质,增加溶氧,吸收氮磷,维持水体平衡与清澈;还可稳定养殖环境生态系统,调节其他生物数量与分布。为让鱼虾蟹长得更好、富含更多蛋白质,要合理调控养殖环境,包括适宜的水体条件与适度的养殖密度;科学管理饵料,监测硅藻状况调整投喂策略;加强水质监测和调控,采取换水、添加制剂等措施;引入有益微生物与硅藻协同作用,增强鱼虾蟹免疫力和消化功能。总之,科学利用硅藻优势能创造优越生长条件,带来经济效益,推动水产养殖可持续发展,未来其应用潜力有望进一步拓展。…

Read More

光语为您介绍——衣藻

摘要:本文主要介绍了名为衣藻的单细胞生物。首先描述其生物形态,如呈卵形或球形,直径约 5 - 10 微米,具有细胞壁等结构,细胞质含大型杯状叶绿体,前端有两根鞭毛。接着阐述其多样的繁殖方式,包括无性生殖和有性生殖,这使其能在不同环境迅速繁衍并保持种群稳定。衣藻是生态系统中的初级生产者,影响水体生态平衡,适宜环境中可改善水质,环境变化时可能导致水华。在科学研究中,因其单细胞、结构简单、生长周期短、易培养,成为研究细胞生物学等的理想模式生物。在生物技术领域,衣藻在生物制氧、生物燃料开发和环境监测等方面有广阔应用前景。总之,衣藻虽小却重要,未来对其研究有望带来更多成果,我们应重视对其的探索。…

Read More

光语为您介绍——角毛藻

本文主要介绍了硅藻中常见的一类,角毛藻。角毛藻属于硅藻门,细胞呈扁椭圆形,壳面多为椭圆形,常借角毛形成链状或相互连接。它种类繁多、分布广泛,在我国近海是重要的浮游硅藻。 角毛藻生活在海水、半咸水及极少数淡水中,适宜 10℃至 39℃生长,25℃至 35℃最宜。其繁殖方式多样,包括形成复大孢子、休眠孢子和有性繁殖。 角毛藻是许多海洋动物的饵料生物,在海洋浮游生物中地位重要,但也可能在某些情况下危害水质或水生生物。常见种类如洛氏角毛藻、窄细角毛藻、牟氏角毛藻等。 中国科学院海洋研究所陈楠生课题组研究发现,胶州湾角毛藻多样性可能被严重低估。在南美白对虾养殖中,角毛藻曾作虾苗开口料,但有自身弱点,海链藻可作为替代。总之,角毛藻对海洋生态重要,深入研究其特性和生态作用,利于了解海洋生态平衡,实际应用中要合理利用,避免负面影响。…

Write a comment