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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》。