NanoteChnology - 新闻稿：国民程功大学研究人员提出了新的废水修复解决方案：新型环保纳米复合水凝胶可以多次重复使用，从废水中吸附离子污染物

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抽象的：
合成染料在各种各样的行业中使用，并在水污染时构成严重关注。这些染料不仅毒性，而且它们也持续在环境中长时间没有退化。大多数从水中除去合成染料的方法基于吸附�A现象，其中化学分子与称为吸附剂的基材的表面键合。基于碳的系统通常是吸附剂，但它们受到用于使用过的吸附剂的安全处理路线的限制，并且无法再利用材料。还研究了许多聚合物作为吸附剂，但它们显示出差的水溶解度和稳定性。

国立程功大学研究人员提出了新的废水修复解决方案：新型环保纳米复合水凝胶可以重复使用，以吸收废水离子污染物

普林斯顿，NJ |发表于2022年4月15日

近日，研究人员国际团队��·魏欣·国立城大学陈伟教授，制造了一种新型环保和可重复使用的纳米复合材料，用于从废水中去除有毒染料。描述该研究的论文于2021年7月31日在线提供，并于1922年1月5日在危险材料杂志中公布421。

�Carboxymethyl纤维素（CMC）是一种廉价的纤维素衍生物，易于生产，环保和生物相容性。但它具有相对较差的热和机械性能。在我们的研究中，我们通过将其与聚丙烯酸（PAA）相结合成功改善了CMC。制备的材料可以是废水处理中的离子污染物的有效吸附剂。陈教授说。

CMC是衍生自天然纤维素的良好，廉价的聚合物，在植物和微藻中发现的丰富聚合物，如小球藻SP。在本研究中，研究人员将CMC与Paa�a水合并，无毒和安全的聚合物，用石墨烯加载所得的水凝胶。最后，通过使这些水凝胶反复循环洗涤和冷冻干燥，它们将水凝胶转化为�叉胶，�是含有具有高吸附容量的空气袋的多孔固体网络。

然后，研究团队使用现场发射扫描电子显微镜和实验室技术表征了气凝胶，发现不同水平的石墨烯氧化物在气凝胶中产生了不同的尺寸孔。他们发现，添加石墨烯氧化物增加了纳米复合水凝胶的比表面积和热稳定性。他们还看到，随着石墨烯浓度的浓度增加，水凝胶的孔径降低。此外，本研究开发的气凝胶在250分钟后的吸附容量为138mg / g亚甲基蓝，其中在文献中报道的最高亚甲基蓝吸附能力之一。根据陈教授，�本研究中发育的吸附剂是环保和成本效益，表明其从废水中去除阳离子染料的高应用潜力。

最后，研究人员看到新的水凝胶甚至在九个使用和再生后保留了约90％的吸附容量。

然后，他们希望研究水凝胶的高吸附能力背后的机制，因此它们进行了密度泛函理论（DFT）模拟。它们的模拟结果表明，亚甲基蓝色氧化石墨烯氧化物比CMC或PAA更强。他们还看到，通过PI-Electron键合，氢键和静电相互作用，在纳米复合材料中的亚甲基蓝色上的吸附。

本研究制造的纳米复合水分提供了环保，稳定，高效，可重复使用的吸附材料，以除去废水中的合成染料，并为环境和人类健康提供改善。

关于Wei-Hsin Chen教授

魏鑫陈是国立成功大学航空航天系的杰出教授，台湾。他的研究兴趣是气溶胶，生物能，清洁能量和氢能。陈教授以前与罗伊林大学，国立台湾大学，国家大学都与Tainan大学相关联。他在着名的期刊上撰写了超过400个研究论文，并被引用约18,000次。他自2013年以来一直隶属于全国诚信大学。

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