Vedci vytvorili vodný filter z grafénu, ktorý dokáže zachytiť častice uránu

Vedecký tím MIT predvádza oxidový penový filter grafén, ktorý sa ukázal byť dokonca schopný zadržať urán a urobiť z neho predtým rádioaktívnu vodu vhodnú pitie.

Grafén a jeho ďalšie jedinečné vlastnosti

Niekedy existuje pocit, že pre grafén prakticky neexistujú nemožné vlastnosti. A vedci z Massachusettského technologického inštitútu tento predpoklad opäť potvrdili. Napokon sa im podarilo nájsť inú aplikáciu pre tento „nádherný“ materiál.

Inžinieri preto vytvorili opakovane použiteľný vodný filter z grafenoxidovej peny, ktorá funguje ako magnet pre materiál, akým je urán.

Urán môže končiť vo vode z prírodných sedimentov obsiahnutých v horninách, alebo, čo je smutnejšie, prostredníctvom „odpadkov“, ktoré zostali z jadrových elektrární. Keď je urán vo vode, je voľným okom neviditeľný a už pri nízkych dávkach môže spôsobiť vážne poškodenie zdravia.

Laboratórne testy ukázali, že pena grafén oxidu vyplavuje urán z vody tak dobre, že S certifikáciou ERA je použiteľný doslova niekoľko hodín po štarte čistenie.

A celý rad experimentov ukázal, že tento nový filter je vhodný na opakované použitie bez výrazného zníženia účinnosti.

Ako funguje grafénový filter

Aby filter mohol začať čistiť kontaminovanú vodu, materiálom prechádza elektrický prúd. To spustí proces štiepenia vody v blízkosti grafenoxidovej peny, ktorý vedie k uvoľňovaniu vodíka a tým zvyšuje pH v tejto oblasti.

To spôsobuje chemické procesy, ktoré priťahujú ióny uránu do oblasti peny, a ako ukázali experimenty, urán predtým kryštalizuje na neznámu formu hydroxidu uránu.

Takže aj malý objem grafénovej peny dokázal zachytiť značné množstvo uránu. A hneď ako sa zozbieralo dostatočné množstvo (uránu), vedci zistili, že penu je možné ľahko vyčistiť. Na to stačí zmeniť polaritu elektrického náboja a nahromadený urán sa jednoducho skĺzne z peny. A to je všetko, filter je opäť pripravený pracovať na čistení kontaminovanej vody.

Početné experimenty teda ukázali, že pevný objem peny bol schopný zachytiť urán štvornásobok svojej vlastnej hmotnosti a bolo možné získať extrakčnú kapacitu 4 000 mg na jednu gram. A to je oveľa lepšie ako všetky ostatné metódy čistenia.

A praktické experimenty ukázali, že penový filter z grafén -oxidu je schopný vykonať sedem čistiacich cyklov bez toho, aby bola ohrozená účinnosť.

Vedci tvrdia, že samotná technológia je pomerne lacná a je možné ju pridať v rôznych fázach vodnej infraštruktúry. Inžinieri sú navyše presvedčení, že filter je možné aktualizovať tak, aby pojal aj iné ťažké materiály, ako je olovo, ortuť a kadmium.

Vedci sa podelili o výsledky práce vykonanej na stránkach portálu Advanced Materials.

Ak sa vám materiál páčil, ohodnoťte ho a nezabudnite sa prihlásiť na odber kanála. Ďakujem za pozornosť!