Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cách thức rẻ tiền và cách mạng để chế tạo các bộ lọc có thể biến nước bị ô nhiễm kim loại nặng thành nước uống an toàn chỉ trong vài phút.
Một tiện ích mới rẻ tiền làm cho nước bị ô nhiễm có thể uống được trong vài phút.
Nhà cung cấp hình ảnh: © Vasily Merkushev / Fotolia
Các nhà nghiên cứu của UNSW và RMIT đã phát hiện ra một phương pháp cách mạng và rẻ tiền để chế tạo các bộ lọc có thể biến nước bị ô nhiễm kim loại nặng thành nước uống an toàn chỉ trong vài phút.
Gần đây, UNSW SHARP thuê giáo sư Kourosh Kalantar-zadeh và các đồng nghiệp cũ của mình tại RMIT đã chỉ ra rằng các bộ lọc nano làm từ oxit nhôm có thể được sản xuất với giá rẻ bằng cách sử dụng hầu như không có năng lượng từ một lượng gali kim loại lỏng cố định.
Trong một bài báo được xuất bản trong Advanced Functional Materials , tác giả chính của tiến sĩ Ali Zavabeti (RMIT) và giáo sư Kalantar-zadeh giải thích rằng khi một miếng nhôm được thêm vào lõi của gallium lỏng ở nhiệt độ phòng, các lớp oxit nhôm được sản xuất nhanh chóng bề mặt của gali.
Các tác giả đã phát hiện ra rằng những tấm nano oxit nhôm này có độ xốp cao và tiếp tục chứng minh chúng phù hợp để lọc cả các ion kim loại nặng và ô nhiễm dầu ở tốc độ cực nhanh chưa từng có.
Giáo sư Kalantar-zadeh, người gần đây đã nhận được học bổng nghiên cứu sinh tại Úc sau khi gia nhập Khoa Kỹ thuật Hóa học của UNSW, cho rằng bộ lọc di động và chi phí thấp được sản xuất bởi quy trình sản xuất kim loại lỏng mới này. để loại bỏ các chất như chì và các kim loại độc khác trong vài phút.
Giáo sư Kalantar-zadeh nói: “Bởi vì nó cực kỳ xốp, nước đi qua rất nhanh.
“Chì và các kim loại nặng khác có ái lực rất cao với oxit nhôm. Khi nước chảy qua hàng tỷ lớp, mỗi một trong số các ion chì này bị thu hút vào một trong những tấm nhôm oxit này.
“Nhưng đồng thời, nó rất an toàn bởi vì với việc sử dụng lặp đi lặp lại, dòng nước không thể tách các ion kim loại nặng khỏi oxit nhôm.”
Giáo sư Kalantar-zadeh tin rằng công nghệ này có thể được sử dụng tốt ở châu Phi và châu Á ở những nơi mà các ion kim loại nặng trong nước ở mức cao hơn mức tiêu thụ an toàn của con người. Người ta ước tính rằng 790 triệu người, hoặc một trong 10 dân số của trái đất, không được tiếp cận với nước sạch.
“Nếu bạn có nước có chất lượng kém, bạn chỉ cần mang theo một thiết bị với một trong những bộ lọc này cùng với bạn”, ông nói.
“Bạn đổ nước bị ô nhiễm vào đầu bình bằng bộ lọc oxit nhôm. Đợi hai phút và nước đi qua bộ lọc bây giờ là nước rất sạch sẽ, hoàn toàn có thể uống được.
“Và điều tốt là, bộ lọc này rẻ.”
Có các sản phẩm lọc cầm tay có sẵn để loại bỏ kim loại nặng khỏi nước, nhưng chúng tương đối đắt tiền, thường tốn hơn 100 đô la.
Ngược lại, các bộ lọc oxit nhôm được sản xuất từ gallium lỏng có thể được sản xuất chỉ với 10 cent, khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với các nhà sản xuất tiềm năng.
“Cho đến nay, để sản xuất oxit nhôm, bạn cần phải xử lý nhôm ở trên 1000 độ hoặc sử dụng các quy trình thâm canh năng lượng khác”, Giáo sư Kalantar-zadeh cho biết.
“Thông thường sẽ tiêu thụ quá nhiều năng lượng để tạo ra bất cứ thứ gì giống như bộ lọc này, làm cho nó cực kỳ tốn kém.
“Bây giờ chúng ta đang nói về một cái gì đó bạn có thể làm ngay cả dưới ánh mặt trời vào mùa hè ở 35 độ.”
Trong khi nhôm là một kim loại dồi dào và rẻ tiền, gali tương đối đắt tiền. Nhưng điều làm cho gallium trở thành anh hùng trong quá trình này là thực tế rằng nó vẫn tinh khiết và không thay đổi sau mỗi lần sản xuất oxit nhôm.
“Bạn chỉ cần thêm nhôm vào gallium và ra nhôm oxit khi bề mặt của nó tiếp xúc với nước. Bạn có thể sử dụng gallium một lần nữa và một lần nữa. Gallium không bao giờ tham gia vào phản ứng,” Giáo sư Kalanter-zadeh nói.
Giáo sư Kalantar-zadeh cho biết quá trình sản xuất rất rẻ và đòi hỏi chi phí năng lượng thấp như vậy, những bộ lọc này thậm chí có thể được tạo ra từ một nhà bếp.
“Chúng tôi đang xuất bản khái niệm này và phát hành nó lên phạm vi công cộng, vì vậy mọi người trên khắp thế giới có thể sử dụng ý tưởng này miễn phí và thực hiện nó để nâng cao chất lượng cuộc sống của họ”, ông nói.
“Đây là tất cả về một mô hình mới. Chúng tôi thậm chí chưa bắt đầu khám phá cách chúng ta có thể sử dụng kim loại lỏng làm cơ sở để sản xuất những thứ rẻ, xanh và an toàn cho con người.”
Công trình do Giáo sư Kalantar-zadeh và Tiến sĩ Zavabeti dẫn đầu được tài trợ bởi Trung tâm ARC cho các công nghệ điện tử năng lượng thấp trong tương lai (FLEET).
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180925140522.htm
