高效、低成本的納米形態水過濾器

2020-12-14 科技報告與資訊

本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。

大阪大學的一個研究小組開發了一種形似海藻的納米粉末,用於過濾水,幫助去除有毒金屬離子。由分層的鈦酸鈉製成,隨機定向的納米纖維提高了鈷-II(Co2+)離子捕獲的功效。這項研究成果可用於過濾含有有害重金屬或放射性物質的水,成本更低,過濾效果更好。

隨著全球人口的不斷增加,對飲用水的需求也將不斷增加。但許多水源已經被工業廢物或放射性物質,如鈷等重金屬所汙染。鈦酸鈉已經被廣泛用於過濾這些有毒物質,但其效率還不夠高。鈦酸鈉一般為二維層狀材料,但其晶體結構可因化學成分和製備方法的不同而不同。為了有效捕捉放射性和/或重金屬離子,鈦酸鈉的形態控制非常重要。

來自大阪大學科學與工業研究所的研究人員開發了一種新方法來製造高效的鈦酸鈉過濾器。"我們使用了一種無模板的鹼性水熱工藝來生產過濾器,"第一作者Yoshifumi Kondo說。研究人員發現,增加水熱合成時間會使最初的圓形晶體變得細長和纖維化,並形成由隨機取向的納米纖維組成的海藻狀過濾器。這種海藻狀的納米形態增加了過濾器的表面積,提高了吸附試驗中Co2+的去除效率。

與市售材料相比,納米結構的鈦酸鈉過濾器在捕獲Co2+離子方面的性能有所提高。該方法有望應用於其他去除廢水中重金屬和放射性物質的淨化系統中。

論文標題為《Sorption capacity of seaweed-like sodium titanate mats for Co2+ removal》。

相關焦點

  • 進展:電紡納米纖維膜構建高效透明空氣過濾器
    因此,來自史丹福大學材料與能源科學研究所的崔屹教授課題組通過電紡納米纖維膜構建了高效透明空氣過濾器,相關研究發表在Nano Letters上。Figure 1.圖1a是直接將電紡聚合物纖維紡到導電網絡上,但是導電網格高度不均勻的電場分布導致聚合物納米纖維沉積不均勻,這種不均勻的聚合物電紡纖維膜不利於作為空氣過濾器。因此,研究者通過用粗糙金屬箔代替金屬網作為收集器,然後將聚合物納米纖維從金屬箔上剝離後置於網格上(圖c)。
  • 電解水有了低成本高活性雙功能催化劑
    記者從中國科學院合肥物質科學研究院了解到,該院固體物理研究所李越研究員課題組在分級異質結構Ni3Se4@NiFe水滑石納米片的製備及其全解水研究方面取得新進展,相關研究結果日前發表在《納米視界》上。該研究工作為開發低成本、高活性的雙功能電解水催化劑提供了一種有效的設計思路。
  • 萊斯大學科學家找到耐腐蝕的脫鹽系統:可高效低成本地處理高鹽水
    因此這些高鹽度的水不能通過常見的脫鹽技術來處理,因為它需要的壓力太大,因此非常昂貴且耗能。同時,處理高鹽度水通常是一項昂貴的事情。而現在來自萊斯大學的科研團隊也找到了突破性的解決方案,同樣被認為是低成本和高效的,他們利用二維形式的氮化硼進行了脫鹽。氮化硼具有各種形狀和尺寸,但是當形成2D六邊形圖案(僅單個原子厚)時,它具有一些非常有用的特性。這種材料有時被稱為「白色石墨烯」,在超薄電子設備和先進太陽能電池的開發中擁有巨大潛力。現在萊斯大學的科研團隊發現,它在處理鹹水方面可以發揮至關重要的作用。
  • 初中高效過濾器的基礎知識
    根據空氣過濾器需求及使用效率的不同,可將其分為初效過濾器、中效過濾器、高效過濾器和亞高效過濾器等類型。這些過濾器中不同的型號有不同的標準和使用功能,在安裝時要考慮能否節省空間、操作安裝是否方便、是否可以任意組合等因素。
  • 澳發明高效電解水制氫技術
    原標題:澳發明高效電解水制氫技術  新華社雪梨3月20日電 (萬思琦)澳大利亞新南威爾斯大學日前發布報告稱,該大學研究人員發明了一種新型電極,可以低成本、高效率地電解水,有望用於大規模生產清潔燃料——氫氣。
  • 耐高溫高效過濾器的效率怎麼樣?廠家指導
    耐高溫高效過濾器採用的是有隔板設計,一些波紋形的隔板可以非常精確地保持各個層之間的間距,即使是在最小的阻力之下,它也可以最大限度地對一些濾料進行使用,濾料在彎折的時候通常會有兩道壓痕,它也會在一些隔板的尾部產生一些盒式的層面,這些層面最大的好處就是可以防止一些濾料的破損。
  • 景觀水自清洗過濾器 刷式自清洗過濾器廠家
    一:自清洗過濾器背景調查通過省、市財政預算下達安排的鶴地水庫綜合環境整治專項資金為42536.48萬元。大力開展全面整治,會同職能部門重拳嚴打水事違法行為,與臨近省市籤訂建立聯合聯防機制,完善水庫周邊防治汙染整治管理等裝備,加強防汙基礎設施建設。通過掛宣傳板拉橫幅、流動宣傳車、張貼通告和發放宣傳資料等多種形式引導群眾積極參與水資源保護行動。
  • 高效空氣過濾器國標體系主要修訂內容解讀
    關鍵詞 高效及超高效過濾器 空氣淨化 過濾器性能測試 高效過濾器分級 高效過濾器生命周期評價 Understand major revised content of the national standardization system on HEPA and ULPA filters By
  • 有隔板/無隔板高效過濾器的區別
    常常會有用戶問到,有隔板高效過濾器和無隔板高效過濾器的區別是什麼?雖然他們的名字只相差一個字,有相似的工作原理,但是它們濾芯分隔物的材質、自身的特點與用途卻有很大不同,別著急,咱們一一來看。無隔板高效過濾器和有隔板高效過濾器的工作原理是一樣的,具體如下:慣性擴散和攔截原理空氣中有億萬個塵埃粒子,它們有時隨著氣流進行慣性運動,有時是沒有規則的運動,當塵埃粒子在運動和移動中撞到其它物體時就會粘到上面。
  • 快速高效低成本:新型金屬絲帶可去除水中汙染物
    由石英纖維、可重複使用的微型泡沫、以及陽光活化納米粒子製成的過濾器,都是有望解決該問題的新技術之一。不過, 位於西澳大利亞州首府珀斯的 Edith Cowan 大學的科學家們,提出了一種全新的解決方案, 據說能夠更加高效地淨化廢水。該突破集中於研究團隊此前使用的製造方法,以開發具有無序原子結構的金屬玻璃,來去除廢水中的雜質。
  • 澳科學家發明高效電解水制氫技術 有望大規模生產清潔燃料
    新華網雪梨3月20日(記者張小軍 實習生萬思琦)澳大利亞新南威爾斯大學日前發布報告稱,該大學研究人員發明了一種新型電極,可以低成本、高效率地電解水,有望用於大規模生產清潔燃料——氫氣。  該技術採用了一種價格低廉、有特殊塗層的泡沫狀材料,能使電解水產生的氧氣氣泡快速逸散,從而提高製取效率。
  • 你家開始使用空氣過濾器了嗎
    空氣過濾器普通家庭買的空氣過濾器有:家用空氣淨化器中的空氣過濾器、吸塵器排風空氣過濾器、家用中央空調過濾器、高檔轎車空調過濾器。能讓老百姓們掏錢的空氣過濾器,首先外觀上要看的順眼,其次要有健康和環保的口碑,此外還經常伴有時尚的「科技含量」例如當下的駐極體、光觸媒、HEPA、等離子體、納米技術之類。家用空氣過濾器沒有統一的尺寸和結構,誰家出的家用電器,就得配誰家的空氣過濾器。
  • 什麼是刮刀式水煤漿過濾器?
    一:水煤漿過濾器背景調查在省級層面形成了強大的工作合力,高位推動水汙染防治和飲用水水源保護工作;堅持強化使命擔當,全力保障南水北調水質安全,推進水源保護區規範化建設和環境問題排查整治,不斷提升環境預警和應急能力建設,確保「一渠清水永續北送」;
  • 高效過濾器多久時間換一次好呢?
    高效率空氣過濾器作為暖通工程行業的關鍵設備,其實際效果的提高、作用的改進對兩者之間有關行業的發展趨勢有著重要的含義。現階段其發展趨勢導致了許多 的留意,使用時間變成高效率空氣過濾器的關鍵性能參數。德州精久淨化設備來說一下高效過濾器多久時間換呢?
  • 納米科學:研究人員從石墨烯的不完美形式中創造出完美的納米卷!
    納米科學:研究人員從石墨烯的不完美形式中創造出完美的納米卷!未來的水過濾器可以由數十億個基於石墨烯的微小納米卷製成。通過捲起單個原子厚度的石墨烯層製成的每個捲軸可以定製,以捕獲緊密纏繞的摺疊中的特定分子和汙染物。數十億個這些捲軸逐層堆疊,可以生產出輕質,耐用且高度選擇性的水淨化膜。
  • 初效中效高效過濾器差別在哪裡,記住更換周期減少成本
    對於貨架上的空氣過濾設備並不僅僅是按照它的質量來分類的,更不單獨是以型號區分的,過濾器分為初效空氣過濾器,中效空氣過濾器,高效空氣過濾器。並且三者的功能與更換周期都是不一樣的,今天就用來講解一下它們之間的區別吧。
  • 保安過濾器在純化水系統中的作用
    在純化水系統中,保安過濾器(精密過濾器)過濾精度為5μm,起到進一步過濾以及保護後續的高壓泵和RO裝置的作用。常用的保安過濾器主要包括卡接式保安過濾器、法蘭式保安過濾器以及牙接式保安過濾器三種。圖一 保安過濾器保安過濾器多為不鏽鋼材質外殼,使用多層網孔結構的過濾濾芯進行填充,容渣負荷能力較強。從外觀看,保安過濾器體積較小,但它的過濾面積大,而且它能承受較高的過濾壓力,使用壽命較長。保安過濾器通常設置在純化水系統的預處理系統之後,在RO系統的高壓泵之前。
  • 南非利用納米技術製造出簡便的水淨化袋
    南非斯泰倫布希大學的研究人員近日發明了一種方便攜帶、簡單易用、環境友好的可淨化水的產品。它外表看上去與普通的袋裝泡茶一樣,但一旦浸入水中,它不是散發出茶葉的芳香,而是強力吸附水中的各種雜質和有害物質。簡單的說,只需將它塞在水壺(瓶)口,從壺中流出的就是可以飲用的乾淨水。研究人員表示,這種高科技、低成本、易處理的水過濾袋將在未來幾個月內實現商品化。
  • 談微納米氣泡的除菌功效-2
    上篇我們以一個簡單的實驗說明了微納米氣泡確實是具有除菌功效的,很多人想知道微納米氣泡是如何使用的?它的原理和使用方法與酒精、84消毒液是相同的嗎?今天就給大家仔細說一下微納米氣泡的使用方法。微氣泡的吸附作用由於微納米氣泡是通過深層清潔作用而去除細菌的,所以微納米氣泡的使用方式主要是用來洗滌。
  • ...超薄羥基氧化物納米片、異質結層狀納米棒、多殼二硫化物、塑形...
    CO2RR可由可再生能源驅動,從而生產出珍貴的化學品和燃料,而此過程的實施很大程度上依賴於低成本和高效電催化劑的開發。最近,一系列含有非-貴金屬(與資源豐富的元素配位)的非均相、潛在具有低成本優勢的單原子催化劑(SACs)潛在地能夠進行CO2RR。不幸的是,真正的催化活性中心和控制這些SACs催化性能的關鍵因素仍不明確。