新材料处理地下水效率提高三倍多

俄罗斯国立研究型技术大学的研究人员作为国际团队的重要一员,参与研制出一种用于净化地下水(供水水源)的纳米材料。据称这种新材料的效率是同类产品的3倍多。相关研究发表在《环境化学工程学报》上。

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俄国立研究型技术大学结构陶瓷纳米材料研究中心的科研人员与同行一起,找到了一种去除水中金属的新过滤材料。据他们说,这种材料在各个方面都优于同类产品。该中心主任德米特里·莫斯科夫斯基赫称,将现有除铁净水站的含铁沉积物溶解在硝酸中,并将硅酸盐矿物颗粒——耐火熟料浸泡在所得溶液中,然后将粒料放入预热的烘箱中,在那里发生自蔓延高温合成。这种方法能够将能耗大大降低。改性后,在熟料表面形成氧化铁纳米元素,它能促进水中所含铁和锰的活性氧化,所得材料的效率是当今水处理站使用的类似材料的3.5倍。

此外,研究人员还提出了使用工业废料作为熟料来源和纳米涂层金属来源的可能性。该研究论文主要作者瓦伦丁·罗曼诺夫斯基说,这项新技术可以作为制备多功能涂层的基础,以有效去除地下水中的其他有毒物质并抗生物污垢,这将确保饮用水供水网络中的水质,并减少用于消毒的氯的使用。同时,研究人员强调,在材料生产过程中不会形成毒副产品。

让飞机引擎更安静的隔音材料

巴斯大学的科学家们创造了一种新的、非常轻的材料,他们认为这种材料可以帮助减少飞机发动机产生的噪音。这种材料是一种石墨烯氧化物-聚乙烯醇气凝胶,每立方米重量为2.1公斤。也被称为有史以来最轻的隔音材料。

作为飞机发动机的绝缘材料,它可以减少多达16分贝的噪音,将喷气发动机的起飞轰鸣声从105分贝减少到接近吹风机的声音。虽然吹风机并不算得上是一个安静的电器,但它明显比飞机发动机安静。

这种材料稠度类似于镶嵌在柠檬派上的蛋白霜,有可能被用于飞机发动机机舱内。该材料设计的一个关键方面是,它将几乎不给应用它的发动机增加任何整体重量。除了阻止声音之外,这种材料还能提供更好的散热效果,这可能有助于提高燃料效率和安全性。

用于制造轮椅座椅盘概念的可持续复合材料

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Motivation 是一家全球残疾慈善机构,为中低收入国家的残疾人提供轮椅、培训和服务。全世界有超过 7500 万人需要轮椅,其中 80% 生活在发展中国家。Motivation 与美国国家复合材料中心 (NCC) 合作设计了一种经济实惠、舒适、轻便且卫生的轮椅座板概念,该概念经久耐用,足以应对恶劣的环境条件,同时由可在这些国家/地区当地采购的可持续材料制成。

研究团队共同设计和制造了一个原型复合轮椅座板,可以根据用户的需求进行模制,几乎消除了织物的拉伸以及过去轮椅模型胶合板底座的退化。NCC的低成本工具解决方案有助于降低制造成本。设计中使用了固瑞特亚麻纤维和Sicomin Infugreen树脂,可以节省成本,因为这些材料需要在温暖气候下可行的温度和固化时间。虽然原型座板是在NCC使用树脂灌注制造的,但该设计足够灵活,可以将湿法叠层用于低技能生产。亚麻材料也可以很容易地被世界各地可用的其他工程天然纤维替代,例如亚洲的黄麻或南美洲的剑麻。

新型复合材料:可以成为生物基工业过滤器

研究人员将一块海绵放入碱性含铜氨溶液中,模拟电子元件电路板制造过程中的铜浴。大约 12 小时后,海绵变成蓝色 ,干燥后它比以前更坚固,但仍然很轻。在 pH 值为 9 时,海绵的纤维打开,蛋白质的有机化合物发生变化,研究人员解释说。氨溶液中所含的铜会立即与海绵的有机成分,尤其是氨基酸残基发生反应,形成矿物铁铜矿。就像一根绳子,纳米尺寸的晶体与海绵纤维一起生长,科学家解释说。它们稳定了框架,同时确保海绵保留在其独特的微结构中。

三维多孔材料本质上是一种过滤器。再加上烟煤的特性,使用这种新材料作为合成过滤器的替代品具有广泛的潜力。我们的团队首次通过实验证明,由海洋浴海绵制成的复合材料原则上可用于传感器、催化剂和抗菌过滤系统的开发,研究人员解释说。

即使经过多达 100 次应用循环,海绵-紫砂石复合材料的响应能力仍然存在,研究人员证实,如果材料最终不再可用,海绵是可生物降解的,铜可以从溶液中回收,理想情况下,用可再生能源进行电化学。我们已经证明这是可能的,化学家说。

新发现!一种新材料可以去除空气中的呼吸道飞沫

有机玻璃隔板不是捕获携带病毒的呼吸道飞沫和气溶胶,而是偏转飞沫,使它们弹开但仍留在空气中。为了增强这些保护屏障的功能,西北大学的研究人员开发了一种新的透明材料,可以捕获液滴和气溶胶,有效地将它们从空气中去除。

该材料是一种透明的粘性液体,可以涂在任何表面上,包括塑料、玻璃、木材、金属、不锈钢、混凝土和纺织品。当液滴与涂层表面碰撞时,它们会粘在上面,被吸收并变干。该涂层还与抗病毒和抗菌材料兼容,因此可以在配方中添加消毒剂,例如铜。

“水滴一直与室内表面碰撞,”该研究的资深作者、西北大学的黄嘉兴说。“现在,有机玻璃隔板是偏离装置;它们偏转液滴。如果表面真的可以捕获液滴,那么从室内空气中有效去除的每一滴液滴都将成功消除潜在的传播源。”

该研究将于6 月 16 日发表在Chem杂志上。在这项研究中,研究人员发现,即使当他们用气溶胶液滴轰击表面时——其浓度比室内环境的典型浓度高几个数量级——涂层表面仍然比未涂层表面捕获的气溶胶液滴多三倍。

来源:科技日报、cnBeta.COM、复材模压网、贤集网