Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Rice, các ống nano carbon được cố định trong một bó sợi thạch anh có khả năng loại bỏ các kim loại nặng độc hại khỏi nước.
Sợi thạch anh trơn phía trên có khả năng loại bỏ các kim loại độc hại khỏi nước khi các ống nano cacbon được thêm vào phía dưới đáy. Các bộ lọc hấp thu hơn 99 phần trăm kim loại từ các mẫu thử nghiệm chứa cadmium, coban, đồng, thủy ngân, niken và chì. Sau khi bão hòa, các bộ lọc có thể được rửa sạch và sử dụng lại.
Nguồn ảnh: Nhóm nghiên cứu Barron / Đại học Rice
Các bộ lọc đoạt giải được sản xuất trong phòng thí nghiệm của nhà chế biến gạo Andrew Barron của học sinh trung học và tác giả chính Perry Alagappan hấp thụ hơn 99 phần trăm kim loại từ các mẫu cadmium, coban, đồng, thuỷ ngân, niken và chì. Sau khi bão hòa, các bộ lọc có thể được rửa bằng một hóa chất gia đình nhẹ như giấm và sử dụng lại.
Các nhà nghiên cứu đã tính toán được một gram chất liệu có thể xử lý được 83.000 lít nước bị ô nhiễm đáp ứng các tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế Thế giới – đủ để đáp ứng nhu cầu hàng ngày của 11.000 người.
Việc phân tích các bộ lọc mới của phòng thí nghiệm sẽ xuất hiện vào tháng này trong các Báo cáo khoa học Mở của Nature .
Các bộ lọc mạnh mẽ bao gồm các ống nano cacbon được trồng tại chỗ trên các sợi thạch anh, sau đó được epoxy hóa hóa học. Các bài kiểm tra cho thấy các phiên bản thu nhỏ của bộ lọc SENT đã được chứng minh có thể điều trị 5 lít nước trong vòng chưa đầy một phút và được gia hạn trong 90 giây. Chất liệu giữ lại gần 100% khả năng lọc nước đến 70 lít / 100 gram của SENT, sau đó các kim loại chứa có thể được chiết xuất để tái sử dụng hoặc chuyển thành chất rắn để xử lý an toàn.
Mặc dù chất nền thạch anh cho hình dạng của bộ lọc và vỏ bọc ống nano cacbon làm cho nó trở nên khó khăn, sự epoxy hóa qua một axit oxy hóa có vẻ như chịu trách nhiệm cho việc hấp thụ kim loại.
Alagappan, bây giờ là một sinh viên đại học tại Đại học Stanford, đã được truyền cảm hứng để bắt đầu dự án trong một chuyến đi đến Ấn Độ, nơi ông đã học về ô nhiễm nước ngầm từ các tấn điện thoại điện tử, máy tính và những thứ tương tự – điều này kết thúc không chính xác bãi chôn lấp.
“Perry liên lạc với tôi muốn có được kinh nghiệm trong nghiên cứu trong phòng thí nghiệm”, Barron nói. “Vì chúng tôi đã có một dự án đang được tiến hành bởi Jessica Heimann, một sinh viên đại học đang theo học một học kỳ tại Đại học Jacobs Bremen, đây là một trận đấu hoàn hảo.”
Barron cho biết, nguyên liệu cho bộ lọc không đắt và chỉ ra rằng việc chuyển đổi axit axetic sang giấm là phổ biến trên toàn cầu nên đơn giản hóa quá trình tái chế các bộ lọc để tái sử dụng ngay cả ở những nơi xa xôi. “Mọi nền văn hoá trên hành tinh đều biết cách để làm giấm”, ông nói.
Barron cho biết: “Điều này sẽ gây ảnh hưởng lớn nhất đến các đơn vị cấp thôn có thể xử lý nước ở những vùng sâu vùng xa. “Tuy nhiên, cũng có tiềm năng để mở rộng quy mô khai thác kim loại, đặc biệt từ nước thải của tôi.”
Nghiên cứu của Alagappan đã giành được một loạt các giải thưởng trong khi vẫn còn là một học sinh trung học ở Clear Lake, một khu ngoại ô Houston, cũng như một sinh viên thăm quan trong phòng thí nghiệm của Barron Rice. Thứ nhất là giải thưởng hàng đầu về khoa học môi trường tại Hội chợ Khoa học và Kỹ thuật Houston vào năm 2014. Điều này đã giúp ông tham gia Triển lãm Khoa học và Kỹ thuật Quốc tế tại Los Angeles năm sau, nơi ông cũng giành giải thưởng môi trường hàng đầu.
Ông đã khởi động điều đó vào giải thưởng hàng đầu tại Giải Stockholm Water Junior năm 2015, nơi công chúa vương miện của Thụy Điển vinh danh ông.
Alagappan nói: “Thật vinh dự khi được công nhận trên bình diện quốc tế cho nghiên cứu này, và tôi biết ơn cơ hội làm việc cho dự án này cùng với một nhóm cá nhân tài năng như vậy. “Tôi đặc biệt đánh giá cao việc có thể gặp các nhà nghiên cứu trẻ khác tại Hội chợ Khoa học Quốc tế Intel và Stockholm Youth Water Prize, những người đã truyền cảm hứng cho tôi bằng sự cam kết vững chắc của họ để nâng cao xã hội thông qua khoa học và công nghệ”.
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/07/170727083159.htm
(TT DLQH&ĐT TNN)
