Согласно статье, опубликованной в мартовском выпуске журнала Environmental Science Water: Research and Technology, усовершенствованные однослойные углеродные нанотрубки предлагают более эффективный и устойчивый подход к очистке и восстановлению воды, чем стандартные промышленные материалы — силиконовые гели и активированный уголь.Исследователи RIT Джон-Дэвид Роча и Реджинальд Роджерс, авторы исследования, демонстрируют потенциал этой новой технологии для очистки загрязненной воды. В их работе углеродные нанотрубки используются для решения экологических проблем особым новым способом, основанным на почти двух десятилетиях исследований наноматериалов.
Нанотрубки чаще связаны с исследованиями топливных элементов.«Этот аспект является новым — получение знаний об углеродных нанотрубках и их свойствах и осознание, с помощью новых методов обработки и определения характеристик, преимуществ, которые нанотрубки могут обеспечить для удаления загрязняющих веществ из воды», — сказал Роча, доцент Школы химии и материаловедения. в Научном колледже RIT.Роча и Роджерс продвигают технологию нанотрубок для восстановления окружающей среды и фильтрации воды для домашнего использования.
«Мы показали, что можем регенерировать эти материалы», — сказал Роджерс, доцент кафедры химической инженерии инженерного колледжа Кейт Глисон в RIT. «В будущем, когда ваш фильтр для воды, наконец, станет насыщенным, поместите его в микроволновую печь примерно на пять минут, и загрязнения испарятся».Углеродные нанотрубки — это накопители, размер которых примерно в 50 000 раз меньше ширины человеческого волоса. Углерод, уменьшенный до наномасштаба, бросает вызов законам физики и действует в мире квантовой механики, в котором небольшие материалы становятся могущественными.
«Мы знаем, что углерод — это графит для наших карандашей, алмазы и сажа», — сказал Роча. «Мы можем превратить эту сажу или графит в материал нанометрового типа, известный как графен».Однослойная углеродная нанотрубка создается при свертывании листа графена. Физические изменения изменяют химическую структуру материала и определяют его поведение. В результате получается «один из самых теплопроводных и электропроводящих материалов в мире», — сказал Роча. «Это свойства, которые вступают в игру только потому, что они находятся в нанометровом масштабе».
Исследователи RIT создали новые методы манипулирования крошечными материалами. Роча разработал метод выделения высококачественных однослойных углеродных нанотрубок и их сортировки по полупроводниковым или металлическим свойствам.
Роджерс перераспределил чистые углеродные нанотрубки на тонкую бумагу, похожую на бумагу для копирования.«Как только бумага сформирована, теперь у нас есть адсорбент — то, что мы используем для удаления загрязняющих веществ из воды», — сказал Роджерс.
Процесс фильтрации работает, потому что «углеродные нанотрубки не любят воду», — добавил он. К нанотрубке прилипают только органические загрязнения в воде, а не молекулы воды.
«Такого типа приложений раньше не было», — сказал Роджерс. «Нанотрубки, используемые в этом отношении, являются новыми».