Эффективные фильтры для воды сделали из напечатанного на 3D-принтере аэрографена

Команда исследователей из Университета штата Нью-Йорк в Буффало разработала новый метод изготовления фильтров для воды на основе графена. Ученые говорят, что их технология, предполагающая использование 3D-печати и получение графенового аэрогеля, позволяет создавать стабильный, обладающий большим

Команда исследователей из Университета штата Нью-Йорк в Буффало разработала новый метод изготовления фильтров для воды на основе графена. Ученые говорят, что их технология, предполагающая использование 3D-печати и получение графенового аэрогеля, позволяет создавать стабильный, обладающий большим ресурсом материал, пригодный для производства в промышленных объемах.

Графен и ранее применяли для 3D-печати, изготовления аэрогеля и фильтров для воды. Однако, как заявляют исследователи, они стали первыми, кто совместил в одной разработке все три способа использования этого вещества.

В начале своей работы ученые сделали из графена чернила для 3D-печати, достигнув необходимой консистенции путем добавления к нему с двух природных полимеров: дофамин и бычий сывороточный альбумин. Из этого материала на 3D-принтере была напечатана решетка с шестиугольными ячейками-сотами, которую затем превратили в аэрогель путем сушки методом лиофилизации.

Готовое изделие испытали на способность очищать воду от загрязнений. Эксперименты выявили, что наибольшая эффективность достигается в отношении органических растворителей: гексана, гептана и толуола. Графеновый аэрогель полностью удаляет эти примеси за десять циклов фильтрации.

Материал также задерживает тяжелые металлы, например, хром и свинец, анионные и катионные органические красители, в частности, голубой Эванса и метиленовый синий. Правда, в отношении последнего эффективность фильтра снижается на 20% уже после третьего использования.

Исследователи говорят, что технология, подразумевающая изготовление аэрогеля, упрощает производство материала на основе графена в больших масштабах. Причем такие фильтры подходят для многоразового использования и не оказывают отрицательного влияния на проходящую через них жидкость.

«Цель состоит в том, чтобы безопасно удалять загрязняющие примеси из воды без выделения в нее каких-либо вредных химических соединений, — поясняет Нирупам Айч, один из авторов исследования. — Разработанный нами аэрографен не меняет своей структуры при помещении в устройства для очистки воды, и могут применяться в различных направлениях водоподготовки».

Источник: buffalo.edu