Vědci vytvořili vodní filtr z grafenu, který dokáže zachytit částice uranu

Vědecký tým MIT předvádí filtr z oxidové pěny grafen, který se ukázal být dokonce schopen zadržet uran a učinit dříve radioaktivní vodu vhodnou pro pití.

Graphene a jeho další jedinečné vlastnosti

Někdy existuje pocit, že pro grafen prakticky neexistují nemožné vlastnosti. A vědci z Massachusettského technologického institutu tento předpoklad opět potvrdili. Nakonec se jim podařilo najít další uplatnění pro tento „nádherný“ materiál.

Inženýři tedy vytvořili opakovaně použitelný vodní filtr z grafenoxidové pěny, která funguje jako magnet pro materiál, jako je uran.

Uran může skončit ve vodě z přírodních sedimentů obsažených ve skalách, nebo, co je mnohem smutnější, v „odpadcích“, které zbyly z jaderných elektráren. Jakmile je uran ve vodě, je pouhým okem neviditelný a může způsobit vážné poškození zdraví i při nízkých dávkách.

Laboratorní testy ukázaly, že pěna z oxidu grafenu vyplavuje uran z vody tak dobře, že Certifikace ERA je použitelná doslova několik hodin po startu čištění.

A celá řada experimentů ukázala, že tento nový filtr je vhodný pro opakované použití, aniž by se výrazně snížila účinnost.

Jak funguje grafenový filtr

Aby tedy filtr mohl začít čistit kontaminovanou vodu, materiálem prochází elektrický proud. To spouští proces štěpení vody v blízkosti pěny grafenoxidu, což vede k uvolňování vodíku a tím zvyšuje pH v této oblasti.

To spouští chemické procesy, které přitahují ionty uranu do oblasti pěny, a jak experimenty ukázaly, uran před tím prochází krystalizačním procesem na neznámou formu hydroxidu uranu.

Takže i malý objem grafenové pěny dokázal zachytit značné množství uranu. A jakmile bylo shromážděno dostatečné množství (uranu), vědci zjistili, že pěnu lze snadno vyčistit. K tomu stačí změnit polaritu elektrického náboje a nahromaděný uran jednoduše sklouzne z pěny. A to je vše, filtr je opět připraven pracovat k čištění kontaminované vody.

Mnoho experimentů tedy prokázalo, že pevný objem pěny je schopen zachytit uran čtyřnásobek své vlastní hmotnosti a bylo možné získat extrakční kapacitu 4000 mg na jednu gram. A to je mnohem lepší než všechny ostatní metody čištění.

A praktické experimenty ukázaly, že pěnový filtr z oxidu grafenu je schopen provést sedm čisticích cyklů, aniž by byla ohrožena účinnost.

Vědci tvrdí, že samotná technologie je poměrně levná a lze ji dobře přidat v různých fázích vodní infrastruktury. Inženýři jsou navíc přesvědčeni, že filtr lze upgradovat tak, aby pojal i jiné těžké materiály, jako je olovo, rtuť a kadmium.

Vědci sdíleli výsledky odvedené práce na stránkách portálu Advanced Materials.

Pokud se vám materiál líbil, ohodnoťte jej a nezapomeňte se přihlásit k odběru kanálu. Děkuji za pozornost!