Informace

Poruchy rychlosti filtru Vyčištění toxických chemikálií ve vodě

Poruchy rychlosti filtru Vyčištění toxických chemikálií ve vodě

Vědci, kteří hledají způsob, jak odstranit nečistoty z průmyslové odpadní vody, přišli s protiintuitivním řešením: použijte vadný filtr.

Vytváření pórovitějšího filtru

Vědci z Rice University v Texasu odhalili nový druh filtru pro nasávání nečistot z průmyslové odpadní vody, který není zdaleka tak dokonalý jako předchozí filtry, a to je to.

VIZ TÉŽ: STUDIE NACHÁZÍ VYSOKÉ ÚROVNĚ MIKROPLASTŮ VE FLAKOVÉ VODĚ

V novém příspěvku publikovaném v časopise American Chemical Society ACS Sustainable Chemistry and Engineering„Michael Wong, Chelsea Clark a jejich tým z Rice University prokázali, že pokud jde o nasáknutí kyseliny perfluoroktansulfonové (PFOS), neporézní látky nejsou vždy lepší.

Vyvinuli nový druh vysoce porézního nanomateriálového filtru, který nazývali kovovo-organický rámec (MOF), který nasával PFOS ze znečištěné vody rychleji než jiné filtry. A co víc, když do materiálu zavedli díry o velikosti nanometrů - obvykle považované za defekty -, zjistili, že MOF může pojmout ještě více PFOS než dříve.

„Podnikáme krok správným směrem k vývoji materiálů, které mohou účinně zpracovávat průmyslové odpadní vody na úroveň celkové kontaminace PFAS na část a na milion, což je při současných technologiích, jako je granulovaná aktivace, velmi obtížné. uhlík nebo systémy na bázi aktivovaného kalu, “uvedl Wong, profesor chemie a předseda katedry chemického a biomolekulárního inženýrství v Rice.

Kyselina perfluoroktansulfonová

PFOS je běžný kontaminant vyskytující se v průmyslovém zpracování a ve spotřebních výrobcích se používá po celá desetiletí jako sloučenina odolná proti skvrnám přidávaná k látkám, kobercům atd. Ukázalo se, že je toxický pro člověka, nejznámějšího člena rodiny toxických chemikálií nazývaných per- a polyfluoralkylové látky (PFAS).

Bylo to omezeno americkou agenturou pro ochranu životního prostředí, která popisuje PFAS jako „velmi perzistentní v životním prostředí a v lidském těle - to znamená, že se nerozkládají a mohou se hromadit v průběhu času,“ a PFOS byl předmětem několika hlavní soudní spory ve Spojených státech.

Metal-Organic Frameworks

MOF jsou podle Wonga trojrozměrné struktury vyrobené z kovových iontů a organických molekul, které se mohou samy sestavit, jakmile kovové ionty začnou interagovat s organickými sloučeninami.

Mohou se vyvinout do sofistikovaných struktur, které jsou vysoce porézní, ale ukázaly slibné při filtrování jiných chemikálií, takže Wong věřil, že MOF budou dobrým kandidátem na sanaci PFOS.

Zejména se ukázalo, že MOF jsou vysoce účinné při zachycování specifických cílových molekul a mohou je držet ve významných množstvích. Jeden gram některých MOF může mít například větší plochu než fotbalové hřiště.

Ještě důležitější je, že strukturu, velikosti pórů a funkce MOF mohou chemici během syntézy změnit, což umožňuje přesnější zacílení na konkrétní znečišťující látky.

Toto byl proces, který Clark použil k zavedení více absorpčních vlastností do dobře zdokumentovaného MOF známého jako UiO-66. Změnou množství kyseliny chlorovodíkové během syntézy přidala do filtru PFOS „defekty“, které se ukázaly být tak účinné při absorpci nebezpečného znečištění.

"Defekty s velkými póry jsou v podstatě jejich vlastními místy pro adsorpci PFAS prostřednictvím hydrofobních interakcí," uvedl Clark. "Zlepšují adsorpční chování tím, že zvětšují prostor pro molekuly PFAS."


Podívejte se na video: Čištění DPFFAP (Leden 2022).