美製成能清除有毒金屬的納米海綿

2020-12-04 科學技術部

    據物理學組織網站11月12日報導，美國太平洋西北國家實驗室歷時10年，研究出一種中孔結構自組織單層膜（SAMMS）海綿狀粒子。專家稱，SAMMS粒子在有毒金屬物質清除中作用極大，有望很快在工業排放物淨化、清除原油和飲用水中的有毒金屬等方面發揮作用。
　　
    這種粒子大小僅有五百萬分之一米到五千萬分之一米，僅僅能夠在顯微鏡下才能看見，形似蜂窩狀，蜂窩小洞只有幾納米寬。這些粒子所具有的海綿性質，使它們每克具有595平方米到1022平方米的表面面積，因此能有效吸附有毒物質。
　　
    SAMMS粒子由玻璃或自然硅藻土做成，這些粒子的表面可以帶有各種不同塗層，這些塗層能夠分別吸收特定的有毒金屬。如含硫的有機塗層可吸引金屬汞，而含銅的有機塗層能夠凝固砷和錒系放射性金屬。
　　
    最初，美國太平洋西北實驗室的科學家家研製這種粒子的目的主要是用於清除核設施泵油裡面的金屬汞。但在過去3年裡，科學家逐漸拓寬了該粒子的使用範圍，並與其他公司合作使其發揮了更大的作用。
　　
    太平洋西北國家實驗室的科學家理察·斯卡格說，SAMMS粒子技術能夠解決日益凸顯的水處理問題，其對砷和汞的處理能力就是很好的例子。在美國許多地方，水中含鐳是個大問題，許多現有的常規技術都無能為力。這些納米材料為解決這些問題提供了一種新手段。
　　
    該實驗室正在與一家位于田納西州的材料公司合作，幫助清除燃煤廠排放氣體中的金屬汞，以滿足美國環保局的要求。另外，實驗室還與佩裡設備公司合作，清除海上鑽井平臺用水中自然產生的汞，保證鑽井平臺用水能夠乾淨地返回大海。此外，該實驗室還與其他公司在清除飲用水中的砷、減少原油中的含汞量等方面開展合作。原油中含汞量過高不利於石油精煉。
　　
    理察·斯卡格介紹說，今後，他們要進行的進一步研究首先是提高SAMMS粒子的生產效率；其次是嘗試用碳等其他材料製備SAMMS粒子，以使粒子能夠在酸性環境和不同溫度下工作。另外，在超敏感毒物探測器中，這種粒子也應該能發揮其作用。
　　
    有關專家認為，SAMMS粒子技術潛力很大，可能使有毒物質處理方法產生革命性的變化。

（科技日報）

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