معلومات

عيوب سرعة المرشح في تنظيف المواد الكيميائية السامة في الماء

عيوب سرعة المرشح في تنظيف المواد الكيميائية السامة في الماء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

توصل الباحثون الذين يتطلعون إلى إيجاد طريقة لإزالة الملوثات من مياه الصرف الصناعي إلى حل غير بديهي: استخدام مرشح معيب.

بناء مرشح أكثر مسامية

كشف باحثون في جامعة رايس في تكساس عن نوع جديد من المرشحات لامتصاص الملوثات من مياه الصرف الصناعي التي لا تكاد تكون مثالية مثل المرشحات السابقة ، وهذا هو الهدف.

راجع أيضًا: الدراسة توصلت إلى مستويات عالية من اللدائن الدقيقة في المياه المعبأة في زجاجات

في ورقة بحثية جديدة نُشرت في مجلة American Chemical Society الكيمياء والهندسة المستدامة ACS، مايكل وونغ وتشيلسي كلارك وفريقهم في جامعة رايس ، عندما يتعلق الأمر بامتصاص حمض البيرفلوروكتان سلفونيك (PFOS) ، فإن المواد غير المسامية ليست دائمًا أفضل.

لقد طوروا نوعًا جديدًا من مرشح المواد النانوية عالي المسامية أطلقوا عليه اسم الإطار المعدني العضوي (MOF) الذي يمتص سلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور من المياه الملوثة بشكل أسرع من المرشحات الأخرى. علاوة على ذلك ، عندما أدخلوا ثقوبًا بحجم نانومتر - يُعتقد عادةً أنها عيوب - في المادة ، وجدوا أن الأطر العضوية المعدنية يمكن أن تحتوي على سلفونات مشبعة بالفلور أوكتين أكثر من ذي قبل.

"نتخذ خطوة في الاتجاه الصحيح نحو تطوير المواد التي يمكنها معالجة مياه الصرف الصناعي بفعالية في مستوى الأجزاء لكل مليار وأجزاء لكل مليون من إجمالي تلوث PFAS ، وهو أمر يصعب جدًا القيام به باستخدام التقنيات الحالية مثل الحبيبات المنشطة قال وونج ، أستاذ الكيمياء ورئيس قسم الهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية في رايس ، "إن أنظمة الكربون أو الحمأة المنشطة".

حمض بيرفلورو أوكتان سلفونيك

سلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور ملوث شائع موجود في المعالجة الصناعية وقد استخدم في المنتجات الاستهلاكية لعقود كمركب مقاوم للبقع يضاف إلى الأقمشة والسجاد وما إلى ذلك. وقد ثبت أنه سام في البشر ، وهو أكثر أفراد الأسرة شهرة. من المواد الكيميائية السامة التي تسمى المواد per- و polyfluoroalkyl (PFAS).

تم تقييده من قبل وكالة حماية البيئة الأمريكية ، التي تصف السلفونات المشبعة بالفلور أوكتين بأنها "ثابتة للغاية في البيئة وفي جسم الإنسان - مما يعني أنها لا تتحلل ويمكن أن تتراكم بمرور الوقت" ، وقد كان سلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور موضوعًا للعديد دعاوى قضائية كبرى في الولايات المتحدة.

الأطر المعدنية العضوية

وفقًا لـ Wong ، فإن الأطر العضوية المعدنية هي هياكل ثلاثية الأبعاد مصنوعة من أيونات المعادن والجزيئات العضوية التي يمكن أن تتجمع ذاتيًا بمجرد أن تبدأ أيونات المعادن في التفاعل مع المركبات العضوية.

يمكن أن تتطور إلى هياكل معقدة شديدة المسامية ولكنها أظهرت واعدة في ترشيح المواد الكيميائية الأخرى ، لذلك يعتقد وونغ أن الأطر العضوية المعدنية ستكون مرشحًا جيدًا لمعالجة سلفونات الأوكتين المشبعة بالفلور.

على وجه الخصوص ، أثبتت الأطر العضوية المعدنية أنها فعالة للغاية في التقاط جزيئات مستهدفة محددة ويمكنها الاحتفاظ بها بكميات كبيرة. غرام واحد من بعض الأطر العضوية المعدنية ، على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي على مساحة أكبر من مساحة ملعب كرة القدم.

والأهم من ذلك ، يمكن للكيميائيين تغيير البنية وأحجام المسام ووظائف الأطر العضوية المعدنية أثناء التركيب ، مما يسمح باستهداف أكثر دقة لملوثات معينة.

كانت هذه هي العملية التي استخدمها كلارك لإدخال المزيد من الخصائص الماصة في إطار عضوي مصغر موثق جيدًا يُعرف باسم UiO-66. عن طريق تغيير كمية حمض الهيدروكلوريك أثناء التخليق ، أضافت "العيوب" إلى مرشح السلفونات المشبعة بالفلور أوكتين التي أثبتت فعاليتها في امتصاص الملوثات الخطرة.

قال كلارك: "إن عيوب المسام الكبيرة هي في الأساس مواقعهم الخاصة لامتصاص PFAS عبر التفاعلات الكارهة للماء". "إنها تحسن سلوك الامتزاز من خلال زيادة مساحة جزيئات PFAS."


شاهد الفيديو: هذه المادة تجعل أي شيء يذوب في ثانية. أقوى مادة حمضية على الأرض!! (قد 2022).