廢水處理領域的一項突破有望大大加速去除廢水污染物的過程,并且這樣做只需花費現有方法的一小部分成本。澳大利亞的科學家們已經發明了一種廉價的合金,能夠從被污染的水中去除雜質,這對于紡織生產和采礦等行業可能具有重大的意義。
特別是在采礦業,我們已經看到科學家通過下一代水處理技術來改善污染的情況。采礦作業產生大量的酸和重金屬的廢水,而紡織品的生產也會導致染料污染的水。由石英纖維、可重復使用的微型機器人和太陽激活的納米顆粒制成的過濾器是一項新技術,可以用來解決這個問題。
但是澳大利亞伊迪絲•考恩大學的科學家們提出了一個新的解決方案,他們認為可以以一種更高的效率來凈化廢水。該突破集中在該小組先前使用的一種制造方法,以開發具有無序原子結構的金屬玻璃,從廢水中去除雜質。
這種技術適用于形成稱之為結晶的鐵基帶狀物,它們以特定的方式被加熱以形成更有序的原子結構。這使它內部的電子可以更自由地運動,更好地與污染物結合。
首席研究員Laichang Zhang向New Atlas解釋說:“通過使用特定的處理方式,金屬玻璃開始變成晶體結構,內部產生晶粒,在結晶的鐵基帶中產生的晶粒由于電勢差而在材料內部形成大量的電流子,這促進了晶粒內部和晶粒之間的電子傳遞。”
張進一步解釋說:“我們在廢水處理中通常所希望的是快速的電子傳輸,從我們的材料到污染物快速電子傳輸會導致污染物向無害物質如H2O、CO2等的有效轉化。也就是說,電子轉移越快,污染物去除效率越高。”
根據該小組的測試,這種材料有足夠效率可在幾分鐘內凈化被染料、重金屬和有機污染物污染的水,這比現有方法快得多。研究小組還表示,在整個過程中也不會產生廢物,同樣的材料在測試過程中可以被重復使用五次。值得注意的是,足夠的合金來清潔一噸廢水,僅需15澳元(10美元)。
自此,該團隊與業界伙伴一起合作,通過調控晶粒尺寸來實現成本的進一步降低和廢水處理效率的再提高。有視頻能夠展示這種材料的凈水能力,同時這項研究發表在了《Advanced Materials》雜志上。 |