Керамические «вафли» вытягивают вечные химикаты из воды
Ученые из Великобритании разработали новый метод удаления токсичных «вечных химикатов» из сточных вод. Специально обработанные керамические решетки, напечатанные на 3D-принтере, могут удалить до 75% химикатов из загрязненной воды за три часа. Причем эффективность этих структур повышается при повторном использовании, сообщает New Atlas.
Пер- и полифторалкильные вещества (ПФАС) представляют собой серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды. Эти «вечные химикаты», используемые в промышленности и быту, практически не разлагаются и накапливаются в организме, вызывая широкий спектр заболеваний, включая диабет и онкологию.
Ученые из Батского университета предложили новый способ удаления ПФАС из воды. Идея заключается в использовании 3D-печатных «монолитов» из керамических материалов с добавлением оксида индия, который связывается с молекулами ПФАС. Эти монолиты погружаются в загрязненную воду на несколько часов, и при их извлечении химикаты удаляются вместе с ними. Затем конструкцию можно очистить от химических веществ и использовать повторно.
В отличие от многих 3D-печатных структур, требующих высокой детализации, эти монолиты создаются из более толстых «нитей» материала, напоминающих зубную пасту. Наслаивая эти нити друг на друга, исследователи получают нечто похожее на стопку вафель. Такой дизайн нужен не только для того, чтобы было проще производить эти материалы, но и чтобы собрать как можно больше вредных веществ ПФАС.
В ходе испытаний эти монолиты удалили 53% перфтороктановой кислоты (распространенный ПФАС) из воды за три часа. Пиролиз при температуре 500 °C позволил восстановить их свойства. Примечательно, что повторное использование монолитов повысило эффективность очистки: к третьему циклу удаление ПФАС достигло 75% за тот же промежуток времени.
Команда считает, что массивы этих многоразовых керамических монолитов могут стать ценным дополнением к существующим очистным сооружениям. В отличие от других методов, требующих катализа, этот процесс сам по себе не требует энергии. Но регенерация путем пиролиза с высокими температурами может стать проблемой.
Ранее ученые из Калифорнийского университета Беркли провели испытания первого в мире микрогравитационного принтера, который печатает в невесомости.
