研究人員開發(fā)一種3D打印石墨烯氣凝膠的新方法

美國紐約州立大學(xué)布法羅分校（the University at Buffalo）的研究人員開發(fā)了一種3D打印石墨烯氣凝膠的新方法，克服了兩個關(guān)鍵障礙使其能夠很好地用于水處理。 bZfq?  
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該團隊表示，這種技術(shù)有助于使石墨烯氣凝膠具有足夠的可擴展性和穩(wěn)定性，從而達到可以反復(fù)使用的目的。雖然此前有類似的技術(shù)被用于水處理，但研究人員指出，這是“石墨烯”第一次被“3D打印出來”，并制成“氣凝膠”，進而被用作水過濾器。 gjnEN1T22  
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為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，研究人員為3D打印機創(chuàng)造了一種新型的石墨烯墨水。他們添加了兩種聚合物使其具有合適的稠度——聚多巴胺和牛血清白蛋白，然后將其打印到一個六邊形網(wǎng)格中。然后將這個結(jié)構(gòu)冷凍干燥成氣凝膠。 z%+rI  
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該團隊隨后測試了它去除水中各種污染物的能力。結(jié)果顯示，它對像己烷、庚烷和甲苯這樣的有機溶劑效果最好，可以在10個循環(huán)中去除100%的污染物。另外，它還可以過濾掉鉛和鉻等重金屬，以及陰離子埃文斯藍和陽離子亞甲基藍等有機染料。 Tw`dLK?  
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為了證明氣凝膠的再利用潛力，研究人員在氣凝膠中使用了10次有機溶劑。每次，它都清除了100%的溶劑。研究人員還報告說，在第三個循環(huán)后，氣凝膠捕捉亞甲基藍的能力下降了2-20%。 j^U"GprA  
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該研究的共同作者、UB大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程助理教授Nirupam Aich博士表示，“我們的目標(biāo)是在不釋放任何有問題的化學(xué)殘留物的情況下安全地去除水中的污染物。我們創(chuàng)造的氣凝膠在放入水處理系統(tǒng)時能夠保持其結(jié)構(gòu)，它們可以應(yīng)用于不同的水處理應(yīng)用�！� !~'D;Jh  
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此外，Aich博士還稱，氣凝膠可以按比例放大，因為與納米片不同，氣凝膠可以打印出更大的尺寸。過去，石墨烯納米片在水過濾方面表現(xiàn)出了很大的潛力，但它們很難大規(guī)模生產(chǎn)。 b{-|q6  
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他還指出，這消除了以前大規(guī)模生產(chǎn)中固有的問題，并使該工藝可用于大型設(shè)施，如污水處理廠。據(jù)介紹，氣凝膠可以從水中去除，并在其他地方重復(fù)使用，而且它們不會在水中留下任何殘留物。