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        研究人員開發(fā)出更好的方法去除廢水中的有毒染料
        
			
        
				2019-08-29 09:11:41
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			  來(lái)源：
			
        
		
        
				
		
        
			
        使用特殊創(chuàng)建的納米纖維網(wǎng)可以使陽(yáng)光安全，廉價(jià)且容易地腐蝕染料。
        

        從醫(yī)療保健到水力壓裂及其他方面，清潔廢水的能力在許多領(lǐng)域都至關(guān)重要。德克薩斯理工大學(xué)研究人員在高級(jí)紡織品領(lǐng)域的研究團(tuán)隊(duì)找到了一種從廢水中去除有毒染料污染物的新方法，他們的方法比傳統(tǒng)方法更安全，更便宜，更容易。他們的結(jié)果在即將發(fā)表的在線期刊“粒子與粒子系統(tǒng)表征”的封面文章中有所描述。
        

        研究人員開發(fā)出更好的方法去除廢水中的有毒染料
        

        當(dāng)織物染色時(shí)，最后階段之一是洗滌過(guò)程，這有助于將染料置于織物中并除去任何多余的染料。然而，問題是，在染色過(guò)程之后，水被剩余的合成染料和顏料污染 - 據(jù)估計(jì)，每年高達(dá)20萬(wàn)噸。由于低效，非環(huán)保的常規(guī)廢水處理工藝以及染料設(shè)計(jì)用于容納光，溫度和洗滌劑(可能用于清潔它們的物質(zhì))的事實(shí)，大多數(shù)染料在環(huán)境中持續(xù)存在。
        

        以前，腐蝕染料的過(guò)程主要使用紫外線(UV)。德克薩斯理工學(xué)院環(huán)境毒理學(xué)系教授Seshadri Ramkumar 與化學(xué)工程和機(jī)械工程系的研究人員合作，博士候選人李華婁找到了一種通過(guò)特殊的納米纖維網(wǎng)過(guò)濾水來(lái)腐爛染料的方法。將其暴露在可見光下 - 稱為“光降解”的過(guò)程。
        

        Ramkumar說(shuō)，使用可見光優(yōu)于使用紫外線有幾個(gè)原因。
        

        左，水被染料污染。對(duì)，功能化納米纖維網(wǎng)降解有毒染料，顯示顏色變化。圖片來(lái)源：德州理工大學(xué)
        

        “它是綠色的，可再生的，環(huán)保的，”Ramkumar說(shuō)。“使用可見光進(jìn)行光降解是無(wú)害的，而且它具有成本效益且易于操作。它使工業(yè)中的顏色去除變得經(jīng)濟(jì)。”
        

        Ramkumar的實(shí)驗(yàn)室，非織造布和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室，專門從事技術(shù)紡織品。在這項(xiàng)研究中，Lou將納米顆粒添加到聚合物溶液中，然后將其靜電紡絲成納米纖維。當(dāng)將復(fù)合納米顆粒/納米纖維網(wǎng)浸入含有稱為羅丹明B(RhB)的微紅染料的水中時(shí)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)，80%的RhB在6小時(shí)內(nèi)降解，剩下的20%緩慢降解，49天后完全消失。
        

        “研究主要集中在去除有毒染料，因?yàn)樗鼘?duì)紡織業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)持久的挑戰(zhàn)，”Ramkumar指出。
        

        去除顏色化合物是廢水處理廠面臨的最困難的任務(wù)之一，因?yàn)槿玖虾皖伭喜灰咨锝到?。這也是最重要的任務(wù)之一，因?yàn)檫@些染料可能對(duì)人類生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅。
        

        納米纖維過(guò)濾墊。圖片來(lái)源：德州理工大學(xué)
        

        “有些染料具有高度致突變性和毒性，”Lou解釋道。“RhB是一種高度水溶性的化合物，在紡織品中廣泛使用著色劑。但是，含有RhB的廢水可能會(huì)對(duì)人類和動(dòng)物的皮膚，眼睛和呼吸道造成刺激。此外，還有一些健康問題，如神經(jīng)毒性，由RhB廢水引起的致癌性，生殖毒性和發(fā)育毒性。“
        

        基于他們?cè)赗hB上的成功，該團(tuán)隊(duì)的下一步是嘗試與其他類型的合成和天然染料相同的方法，包括甲基橙，亞甲藍(lán)和活性藍(lán)19。
        

        由于幾個(gè)原因，這些結(jié)果很重要。除了納米粒子/納米纖維網(wǎng)之外，使用可見光去除染料的成功是其能夠在沒有太多二次污染的情況下這樣做。
        

        “我們的研究是多學(xué)科的，解決了全球紡織業(yè)的一個(gè)重要問題，”Ramkumar說(shuō)。“在完成光降解過(guò)程后，復(fù)合材料可以很容易地從水中去除，而不會(huì)留下太多有害的殘留物。”
        

        德克薩斯理工大學(xué)研究生院和美國(guó)紡織化學(xué)家和染色師協(xié)會(huì)為這項(xiàng)研究提供支持。
        
			

			
          
        
			
        
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