印度一個研究小組開發(fā)出了一種石墨烯-硫化鐵納米材料，可以從海藻中提取，經(jīng)過驗證可以有效處理有毒廢水，過程中無需再添加任何化學品。
目前，人們通常使用基于膜的過濾工藝來處理工業(yè)廢水，但現(xiàn)有的技術(shù)通常不能百分之百完全過濾掉重金屬污染物。為了解決這個問題，人們正在研究開發(fā)以活性炭、石墨烯或碳納米管等碳材料為基礎(chǔ)的凈化工藝，因為這幾種碳材料巨大的比表面積帶來的優(yōu)異吸附特性，可以通過吸附去除工業(yè)污水中的重金屬離子。
印度中央鹽和海洋化學研究所的研究人員Bhavnagar帶領(lǐng)的團隊已經(jīng)開發(fā)出一種以海藻為原料的“綠色”工藝。他們通過直接熱解技術(shù)利用豐富的海藻資源合成了石墨烯- 硫化鐵納米復合材料。
眾所周知，海藻是一種非常常見的低成本的碳源。之前的研究表明，海藻類生物例如石莼可以吸附水中的銅離子和鋅離子，但吸收能力相對較低。為了提高其吸收能力，該研究團隊開發(fā)出了一種高溫裂解工藝，將海藻轉(zhuǎn)化為石墨烯片，這些石墨烯片摻雜有鐵。通過實驗發(fā)現(xiàn)，從海藻獲得的石墨烯納米復合材料對各種陽離子和陰離子染料以及鉛和鉻顯示出非常高的吸附能力。
測試結(jié)果顯示，該石墨烯復合材料在循環(huán)使用8個周期后，其吸附能力只有很微小的下降。即使混合染料也可以被吸附。數(shù)據(jù)顯示，在中性pH環(huán)境下，該復合材料對鉛的最大吸附容量為645毫克/克。據(jù)說這是有史以來報道的所有生物質(zhì)衍生碳材料中吸附量最高的，另外，它還可以去除廢水中高毒性六價鉻。
高濃度鹽的存在對納米復合材料的吸附性能的影響可以忽略不計，使其成為高度污染廢水預處理的合適人選，“負責該團隊的Ramavatar Meena博士解釋道。
納米復合材料還通過將其沉積在商業(yè)濾紙上并將其用于定制流動池中以連續(xù)過濾模式進行測試。 僅僅五分鐘的治療就可以使高毒性的黑色染料溶液變成無色的水。 “這表明我們的配置可以與其他基于膜的工藝結(jié)合使用，如反滲透和納米過濾，以完全有效地處理染料和紡織工業(yè)廢水，”Meena博士說。
