新方法让3D打印石墨烯气凝胶打造出能反复使用的水过滤器

据外媒报道,布法罗大学的研究人员开发出了一种3D打印石墨烯气凝胶的新方法,这种方法可以很好地用作水过滤器。该团队表示,这种技术有助于让石墨烯气凝胶具备足够的可扩展性和稳定性从而达到可以反复使用的目的。
新方法让3D打印石墨烯气凝胶打造出能反复使用的水过滤器

虽然所有这些都是石墨烯以前做过的–被3D打印出来、被制成气凝胶、还被用作水过滤器,但研究小组表示,这是第一次三者同时实现。

为了实现制合一目标,研究人员为3D打印机创造出了一种新型的石墨烯墨水。他们添加了两种聚合物使其具有合适的稠度–聚多巴胺和小牛血清白蛋白–然后将其打印到一个六边形网格中。然后将这个结构冷冻干燥成气凝胶。

随后,团队测试了它去除水中各种污染物的能力。结果显示,它对像己烷、庚烷和甲苯这样的有机溶剂效果最好,可以在10个循环中去除100%的污染物。另外它还可以过滤掉铅和铬等重金属及阴离子埃文斯蓝和阳离子亚甲基蓝等有机染料。然而在最后一种情况下,有效性却下降了20%。

新方法让3D打印石墨烯气凝胶打造出能反复使用的水过滤器

过去,石墨烯纳米片在水过滤方面表现出了很大的潜力,但它们却很难大规模生产。研究小组表示,通过这种新技术制造石墨烯气凝胶更容易放大。它们还可以重复使用且不会在从另一边出来的水中留下残留物。

这项研究的论文合著者Nirupam Aich表示:“我们的目标是在不释放任何有问题的化学残留物的情况下安全地去除水中的污染物。我们创造的气凝胶在放入水处理系统时能保持其结构,并且它们还可以应用于不同的水处理应用。”

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