Rensende vand med grafen

Forskere fra National University of Science and Technology og kolleger fra Derzhavin Tambov State University og Saratov Chernyshevsky State University har fundet ud af, at grafen er i stand til at rense vand, gør det drikkeligt, uden yderligere klorering. Fangede bakterieceller danner flager, der let kan udvindes fra vandet. Grafen adskilt af ultralyd kan genbruges. Artiklen om forskningen er publiceret i Materialevidenskab og teknik C .

Grafen og grafenoxid (en mere stabil version af materialet i kolloide opløsninger) er kulstofnanostrukturer, der er yderst lovende for biomedicin. For eksempel, det kan bruges til målrettet lægemiddellevering på grafenskalaer og til tumorbilleddannelse. En anden interessant egenskab ved grafen og grafenoxid er evnen til at ødelægge bakterieceller, selv uden yderligere brug af antibiotika.

I den aktuelle undersøgelse, forskerne injicerede grafenoxid i opløsninger (næringsmedium og saltvand) indeholdende E.coli. I henhold til eksperimentets betingelser, saltvandssimuleret vand, og næringsmediet simuleret menneskelig kropsmedium. Resultaterne viste, at grafenoxidet sammen med de levende og de ødelagte bakterier danner flager inde i opløsningerne. Den resulterende masse kan let ekstraheres, gør vand næsten helt fri for bakterier. Hvis den ekstraherede masse derefter behandles med ultralyd, grafen kan adskilles og genbruges.

"Som fungerende løsninger, vi valgte et næringsmedium til dyrkning af bakterier, såvel som almindeligt saltvand, som bruges til injektioner. E. coli modificeret med et selvlysende middel blev brugt til at lette visualisering af eksperimenterne, ", siger bidragyder Aleksandr Gusev.

Grafenoxid blev tilsat til næringsopløsningen i forskellige koncentrationer - 0,0025 g/l, 0, 025 g/l, 0,25 g/l og 2,5 g/l. Som det viste sig, selv ved en minimal koncentration af grafenoxid i saltvand, den observerede antibakterielle effekt var signifikant højere end i næringsmediet. Forskerne mener, at dette ikke indikerer en mekanisk, men en biokemisk karakter af virkningsmekanismen - da der er langt færre næringsstoffer i saltvandsopløsningen, bakterier bevægede sig mere aktivt og blev oftere "fanget" af skæl af grafenoxid.

Ifølge de fluorescerende testdata, bekræftet ved laser konfokal mikroskopi og scanning elektronmikroskopi, ved 2,5 g/l koncentration af grafenoxid, antallet af bakterier faldt flere gange i forhold til kontrolgruppen og blev tæt på nul.

Selvom det endnu ikke vides præcist, hvordan den yderligere ødelæggelse af bakterier sker, forskere mener, at grafenoxid fremkalder dannelsen af ​​frie radikaler, der er skadelige for bakterier.

Ifølge videnskabsmænd, hvis et sådant rensesystem anvendes til vand, det vil være muligt at undgå yderligere klorering. Der er andre fordele:dekontaminering med grafenoxid har en lav pris, ud over, denne teknologi er let at skalere til formatet for store byspildevandsrenseanlæg.