Et filter til miljøsanering

Et team af forskere ved Osaka University har udviklet et nanopowder formet som tang til et vandfilter for at hjælpe med at fjerne giftige metalioner. Lavet af lagdelt natriumtitanat, de tilfældigt orienterede nanofibre øger effektiviteten af ​​cobalt-II (Co ₂ ⁺ ) ionfangst. Dette arbejde kan føre til billigere og mere effektive løsninger til filtrering af vand, der i øjeblikket er ubrugeligt på grund af farlige tungmetaller eller radioaktivt nedfald.

I takt med at den globale befolkning fortsætter med at stige, det samme vil behovet for drikkevand. Desværre, mange vandkilder er blevet forurenet med tungmetaller, såsom kobolt, fra industriaffald eller radioaktivt afstrømning. Natriumtitanat er blevet meget brugt til at filtrere disse giftige stoffer fra, men dens effektivitet er ikke nok. Natriumtitanat er generelt et todimensionelt lagdelt materiale, men dens krystalstruktur kan variere baseret på den kemiske sammensætning og fremstillingsmetode. For effektivt at fange radioaktive og/eller tungmetalioner, den morfologiske kontrol af natriumtitanatet er meget vigtig.

Nu, forskere fra Institute of Scientific and Industrial Research ved Osaka University har udviklet en ny metode til at skabe højeffektive natriumtitanatfiltre. "Vi brugte en skabelonfri alkalisk hydrotermisk proces til at fremstille måtterne, " siger førsteforfatter Yoshifumi Kondo. Forskerne fandt ud af, at forøgelse af den hydrotermiske syntesetid fik de oprindeligt runde krystaller til at blive forlængede og fibrøse, og at danne de tangformede måtter bestående af de tilfældigt orienterede nanofibre. Denne tanglignende nanoskalamorfologi øgede måtternes overfladeareal, hvilket forbedrede fjernelseseffektiviteten af ​​Co ₂ ⁺ under sorptionstests.

"På grund af fremskridtene med global opvarmning og alvorlig miljøforurening, Behovet for sikre måder at fjerne radioaktive materialer og tungmetaller fra vandressourcer er blevet endnu mere kritisk, " siger seniorforfatter Tomoyo Goto. Sammenlignet med et kommercielt tilgængeligt materiale, de nanostrukturerede natriumtitanatmåtter viste forbedret ydeevne til at fange Co ₂ ⁺ ioner. Metoden forventes anvendt til andre rensningsanlæg, der fjerner tungmetaller og radionuklider fra spildevand.