Дослідники з Університету Буффало розробили новий метод 3D-друку графенових аерогелів, які добре працюють у вигляді фільтрів для води. Команда каже, що цей метод допомагає зробити аерогелі графену масштабованими й досить стабільними, щоб їх можна було використовувати знову і знову.
Фізики об’єднали кілька корисних маніпуляцій з графеном, створивши легкі й вельми ефективні фільтри для очищення води.
Графен вже проходив цей шлях — його надрукували на 3D-принтері, перетворили в аерогелі й використовували у вигляді фільтра для води. Але команда каже, що в їхньому випадку це перший раз, коли всі три модифікації проходять одночасно.
Для цього дослідники створили новий тип графенового чорнила для 3D-принтера. Вони додали два полімери — полідофамін і бичачий сироватковий альбумін, — щоб надати йому потрібну консистенцію — а потім видрукували його на сітці у формі шестикутника. Після цю структуру висушили виморожуванням в аерогель.
Потім команда перевірила, наскільки добре отриманий фільтр може видаляти з води різні забруднення. Найкраще він працював з такими органічними розчинниками, як гексан, гептан і толуол, видаляючи 100% забруднюючих речовин за 10 циклів. Він також відсівав важкі метали, такі як свинець і хром, і органічні барвники, такі як аніонний синій Еванс і катіонний метиленовий синій. Однак в останньому випадку ефективність знизилася на 20% вже після третього курсу.
Нанолисти графену в минулому показували багатообіцяючі результати в області фільтрації води, але їх важче виробляти у великих масштабах. Команда каже, що створення графенових аерогелів за допомогою цієї нової техніки спрощує їх масштабування. Вони також багаторазові й, мабуть, не залишають слідів у воді, що виходить з іншого боку фільтра.
«Мета полягає в тому, щоб безпечно видалити забруднюючі речовини з води без виділення будь-яких проблемних хімічних залишків», – говорить Нірупам Айч, співавтор дослідження. “Створені нами аерогелі зберігають свою структуру при попаданні в системи очищення води, і їх можна застосовувати в самих різних системах такого типу».
Натхнення: www.popmech.ru