过滤器开发,有效地消除了草甘膦受污染地下水

饮用水污染对我们的健康构成重大威胁。然而,各种污染物,如杀虫剂、除草剂、激素、药物和其他化合物无法完全清除地下水与当前可用的方法。同时,受这些物质污染是稳步增加。当前的例子是草甘膦,这在世界范围内用于除草和对人类和环境带来了潜在的危险。

杜米尼克埃德尔教授领导的研究小组(你维恩,材料化学研究所)已经开发出一种新型材料——所谓的有机框架(mof)——可用于选择性地、高效地去除地下水的除草剂草甘膦。研究人员最近他们的研究结果发表在科学杂志“先进功能材料”。

体积小,大的表面

mof材料微小的金属氧化物组成的集群连接的有机分子形成一个高度多孔,像海绵一样的网络。他们有一个非常大的表面积高达7000 m²/ g。“这意味着你可以适合整个足球场财政部在一克,”杜米尼克埃德尔所示。“因此,很多分子吸附在孔内,使财政部理想材料直接捕获从空气和水分子,如二氧化碳、无机盐和有机污染物”。

财政部的特殊之处在于,他们可以定制根据应用程序。Shaghayegh Naghdi,该研究的第一作者,解释说:“认为财政部个人小块组成的大型建筑。每一块是由金属原子或有机分子,你把它们放在一起就像一个谜,实现所需的功能。”

中孔的大分子

然而,财政部的一个至关重要的限制使用液体媒体活动网站的可访问性深处的材料,在吸附过程和化学反应发生。进入这些网站,目标必须通过微孔隙扩散分子直径小于1纳米,这通常是分子本身的大小。在媒体液体,溶剂分子可以显著减缓这种扩散过程和堵塞毛孔。

为了解决这个问题,研究小组开发了一种策略将额外的孔隙直径10纳米,所谓的中孔,进入财政部。这是如何工作的呢?“我们有选择地烧掉的某一部分有机化合物分子,“Naghdi解释道。“然而,我们需要非常小心,以避免崩溃的微孔结构。“团队已为各种应用程序测试这个策略在液体介质。

成功删除草甘膦

与大学的研究人员合作在加拿大不列颠哥伦比亚省北部杜米尼克埃德尔的团队终于从地下水调查草甘膦的吸附。值得注意的是,这种新材料能够去除三倍草甘膦在只有20%的时间是当前最好的吸附剂。

借助计算机模拟在以色列理工学院进行的,该组织还发现的有机金属连接器创建新网站。这些允许化学键的形成与草甘膦,从而更快的目标分子的扩散。这些债券是强大到足以吸附草甘膦和类似的有机化合物非常迅速和有效率。然而,他们是弱足以消除草甘膦定量用一个简单的氯化钠盐溶液,这些财政部可以多次使用,”杜米尼克埃德尔解释道。

研究小组计划进一步发展mof,可用于吸附或转化为其他污染物。

参考:布朗Naghdi年代,E, Zendehbad M, et al .草甘膦从水中吸附使用多孔金属有机框架的分层次。阿德Func垫。:2213862。doi:10.1002 / adfm.202213862

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