新的水過濾器可以一次性去除有毒的重金屬離子和放射性物質。

過濾膜是兩種低成本材料的混合物：乳清蛋白纖維和活性炭。 該簡單技術克服了現有方法的幾個缺點，這些方法通常很昂貴並且只能移除特定元件或具有非常小的過濾能力。

“該項目是我可能做過的最重要的事情之一，”蘇黎世聯邦理工學院食品和軟材料教授Raffaele Mezzenga說。 他和同事Sreenath Bolisetty在期刊中描述了這項技術 自然納米技術.

過濾系統的核心是一種新型的混合膜，由活性炭和堅韌的剛性乳清蛋白纖維組成。 這兩種組分價格低廉且易於生產。

乳清蛋白變性，導致它們伸展，最終以澱粉樣蛋白原纖維的形式聚集在一起。 將這些纖維與活性炭一起施加到合適的基底材料上，例如纖維素濾紙。 碳含量為98％，僅由蛋白質組成的2百分比。

恢復寶貴的黃金

該混合膜以非特定方式吸收各種重金屬，包括工業上相關的元素，例如鉛，汞，金和鈀。 然而，它也分別吸收與核廢物或某些癌症療法相關的放射性物質，例如鈾或磷-32。

該膜還消除了水中劇毒的金屬氰化物。 這類材料包括金氰化物，其通常在電子工業中用於在電路板上產生導體軌跡。

該膜提供過濾出並回收金的一個簡單的方法，從而在過濾器系統可能一天發揮金循環的一個重要的角色。

“回收金產生的利潤超過混合膜成本的200倍，”Mezzenga說。

如何運作

過濾過程非常簡單：通過真空將污染的水吸入膜中。

“一個足夠強的真空可以用一個簡單的手泵進行生產，”Mezzenga說，“這將允許系統無電進行操作。”

該系統幾乎可以無限擴展，使得提供大量水的成本效益。

當有毒物質通過過濾器被吸出時，它們主要“粘附”在蛋白質纖維上，蛋白質纖維具有許多結合位點，其中各個金屬離子可以對接。 然而，活性炭的大表面積也可以吸收大量的毒素，這延遲了膜的飽和。

此外，蛋白質纖維賦予膜機械強度，並且在高溫下允許捕獲的離子化學轉化為有價值的金屬納米顆粒。

非常高的容量

Mezzenga熱心雜化膜的過濾能力。 在用氯化汞的測試，例如，存在於濾液中的汞濃度下降超過99.5百分之。

的效率是用有毒的氰化金鉀化合物，其中該化合物的99.98％是結合到膜甚至更高，或鉛的鹽，其中所述效率比99.97百分之大。 並用放射性鈾，原濃度的99.4％是在過濾期間約束。

“我們只是一個單一的通實現這些高值，”Bolisetty說。

即使在多個道次中，混合膜過濾出具有高度可靠性的有毒物質。 雖然濾液中的汞濃度從10 ppm的（份每百萬）增加0.4的因子4.2傳遞後10 ppm時，蛋白質的使用量是非​​常低的。

為了過濾半升的污水，研究人員使用了僅重十分之一克的膜，其中10％的重量由蛋白質纖維組成。

“乳清蛋白質的一種千將足以淨化90,000升水，”Mezzenga說。

這表明，效率可提高在膜中添加更多的蛋白質含​​量，他補充說，強調這種新方法的靈活性。

擁有該技術專利的Mezzenga對過濾器將進入市場的信心充滿信心。

“有它眾多的應用程序，和水是我們今天面臨的最緊迫的問題之一，”他補充道。

資源： 蘇黎世聯邦理工學院

相關圖書：

at InnerSelf 市場和亞馬遜