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新型吸附剂选择性捕获水中的可溶性有机污染物

导读 Cafer T Yavuz教授和他的能源,环境,水和可持续性研究生院(EEWS)的团队开发了一种吸附剂,可以选择性地捕获水中的可溶性有机污染物。该

Cafer T. Yavuz教授和他的能源,环境,水和可持续性研究生院(EEWS)的团队开发了一种吸附剂,可以选择性地捕获水中的可溶性有机污染物。该水处理吸附剂是氟基纳米多孔聚合物,其可以选择性地除去水溶性小分子。它具有便宜且易于合成的附加优点,同时也是可再生的。

由于全球工业发展和变暖,水污染正在加速。随着新材料的生产和应用于农业和工业部门,作为污水和废水排出的污染物类型也变得多样化。染料和杀虫剂等化学品可能特别有害,因为它们是由小而高度溶解的有机颗粒组成,在水处理过程中不能完全除去,最终进入我们的饮用水。

目前的传统水处理系统利用诸如活性炭,臭氧分解和反渗透膜的方法。然而,这些方法旨在除去溶解度较低的较大有机分子,因此难以除去具有高溶解度的非常小的分子。另外,这些小分子倾向于带电,因此不容易以含水形式分离。研究小组的目标是使用新的吸附技术去除这些小分子。

为了去除水性有机分子污染物,该团队需要一种能够吸附微小分子的吸附剂。它还需要引入一种化学功能,使其能够选择性地吸附分子,最后,吸附剂在水下使用时需要结构稳定。

该团队随后开发了一种氟基多孔有机聚合物吸附剂,符合上述所有条件。通过控制孔的尺寸,该吸附剂能够选择性地吸附尺寸小于1-2nm的水性小分子。

另外,为了分离特定的污染物,应该具有化学功能,例如与目标材料强烈相互作用的能力。氟,最负电的原子,与带电的可溶性有机分子强烈相互作用。研究小组将氟加入到吸附剂中,使其能够将带电的有机分子分离到比中性分子快8倍的速度。

Yavuz教授团队开发的吸附剂具有广泛的工业应用。它可用于批量吸附测试,也可用于柱分离,用于尺寸和电荷特异性吸附。Yavuz教授指出,氟显示的电荷选择性特性有可能应用于使用膜的脱盐或水处理过程。

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