印度一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)出了一種石墨烯-硫化鐵納米材料，可以從海藻中提取，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可以有效處理有毒廢水，過(guò)程中無(wú)需再添加任何化學(xué)品。
目前，人們通常使用基于膜的過(guò)濾工藝來(lái)處理工業(yè)廢水，但現(xiàn)有的技術(shù)通常不能百分之百完全過(guò)濾掉重金屬污染物。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們正在研究開(kāi)發(fā)以活性炭、石墨烯或碳納米管等碳材料為基礎(chǔ)的凈化工藝，因?yàn)檫@幾種碳材料巨大的比表面積帶來(lái)的優(yōu)異吸附特性，可以通過(guò)吸附去除工業(yè)污水中的重金屬離子。
印度中央鹽和海洋化學(xué)研究所的研究人員Bhavnagar帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種以海藻為原料的“綠色”工藝。他們通過(guò)直接熱解技術(shù)利用豐富的海藻資源合成了石墨烯- 硫化鐵納米復(fù)合材料。
眾所周知，海藻是一種非常常見(jiàn)的低成本的碳源。之前的研究表明，海藻類生物例如石莼可以吸附水中的銅離子和鋅離子，但吸收能力相對(duì)較低。為了提高其吸收能力，該研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種高溫裂解工藝，將海藻轉(zhuǎn)化為石墨烯片，這些石墨烯片摻雜有鐵。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從海藻獲得的石墨烯納米復(fù)合材料對(duì)各種陽(yáng)離子和陰離子染料以及鉛和鉻顯示出非常高的吸附能力。
測(cè)試結(jié)果顯示，該石墨烯復(fù)合材料在循環(huán)使用8個(gè)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。數(shù)據(jù)顯示，在中性pH環(huán)境下，該復(fù)合材料對(duì)鉛的最大吸附容量為645毫克/克。據(jù)說(shuō)這是有史以來(lái)報(bào)道的所有生物質(zhì)衍生碳材料中吸附量最高的，另外，它還可以去除廢水中高毒性六價(jià)鉻。
高濃度鹽的存在對(duì)納米復(fù)合材料的吸附性能的影響可以忽略不計(jì)，使其成為高度污染廢水預(yù)處理的合適人選，“負(fù)責(zé)該團(tuán)隊(duì)的Ramavatar Meena博士解釋道。
納米復(fù)合材料還通過(guò)將其沉積在商業(yè)濾紙上并將其用于定制流動(dòng)池中以連續(xù)過(guò)濾模式進(jìn)行測(cè)試。 僅僅五分鐘的治療就可以使高毒性的黑色染料溶液變成無(wú)色的水。 “這表明我們的配置可以與其他基于膜的工藝結(jié)合使用，如反滲透和納米過(guò)濾，以完全有效地處理染料和紡織工業(yè)廢水，”Meena博士說(shuō)。
