Wissenschaftler haben einen Wasserfilter aus Graphen entwickelt, der Uranpartikel einfangen kann

MIT-Wissenschaftsteam demonstriert Oxidschaumfilter Graphen, das sogar Uran zurückhalten kann und zuvor radioaktives Wasser geeignet macht für Trinken.

Graphen und seine nächsten einzigartigen Eigenschaften

Manchmal hat man das Gefühl, dass es für Graphen praktisch keine unmöglichen Eigenschaften gibt. Und Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology haben diese Annahme erneut bestätigt. Immerhin ist es ihnen gelungen, für dieses „wunderbare“ Material eine weitere Anwendung zu finden.

Also entwickelten Ingenieure einen wiederverwendbaren Wasserfilter aus Graphenoxidschaum, der wie ein Magnet für ein Material wie Uran funktioniert.

Uran kann aus natürlichen Sedimenten, die in Gesteinen enthalten sind, ins Wasser gelangen oder, viel trauriger, durch "Müll", der von Kernkraftwerken übrig bleibt. Im Wasser ist Uran für das bloße Auge unsichtbar und kann schon in geringen Dosen schwere Gesundheitsschäden verursachen.

Labortests haben gezeigt, dass Graphenoxidschaum Uran so gut aus dem Wasser wäscht, dass ERA-zertifiziert, ist es buchstäblich wenige Stunden nach dem Start einsatzbereit Reinigung.

Und eine ganze Reihe von Experimenten hat gezeigt, dass dieser neue Filter für den wiederholten Einsatz geeignet ist, ohne die Effizienz signifikant zu reduzieren.

So funktioniert ein Graphenfilter

Damit der Filter mit der Reinigung von verschmutztem Wasser beginnt, wird ein elektrischer Strom durch das Material geleitet. Dadurch wird in der Nähe des Graphenoxidschaums die Wasserspaltung ausgelöst, die zur Freisetzung von Wasserstoff führt und damit den pH-Wert in diesem Bereich erhöht.

Dadurch werden chemische Prozesse ausgelöst, die Uranionen in den Bereich des Schaums ziehen, und wie Experimente gezeigt haben, durchläuft Uran zuvor einen Kristallisationsprozess in eine unbekannte Form von Uranhydroxid.

So konnte selbst ein kleines Volumen von Graphenschaum eine erhebliche Menge Uran einfangen. Und sobald eine ausreichende Menge davon (Uran) gesammelt wurde, fanden Wissenschaftler heraus, dass sich der Schaum leicht reinigen lässt. Dazu müssen Sie nur die Polarität der elektrischen Ladung ändern und das angesammelte Uran gleitet einfach vom Schaum ab. Und das ist alles, der Filter ist wieder einsatzbereit, um kontaminiertes Wasser zu reinigen.

So haben zahlreiche Experimente gezeigt, dass ein festes Schaumvolumen Uran in der das vierfache seines Eigengewichts, und es konnte eine Extraktionskapazität von 4000 mg pro Eins erreicht werden Gramm. Und das ist viel besser als alle anderen Reinigungsmethoden.

Und praktische Experimente haben gezeigt, dass ein Graphenoxid-Schaumfilter in der Lage ist, sieben Reinigungszyklen durchzuführen, ohne die Effizienz zu beeinträchtigen.

Wissenschaftler argumentieren, dass die Technologie selbst recht kostengünstig ist und in verschiedenen Phasen der Wasserinfrastruktur hinzugefügt werden kann. Darüber hinaus sind die Ingenieure zuversichtlich, dass der Filter aufgerüstet werden kann, um andere schwere Materialien wie Blei, Quecksilber und Cadmium aufzunehmen.

Die Ergebnisse der Arbeit teilten die Wissenschaftler auf den Seiten des Advanced Materials Portals.

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