研究人员开发出3D打印石墨烯气凝胶

作者: cnpim CNPIM 2021年04月26日

  随着3D打印技术的进一步发展,3D打印相关的技术也是一直在被研发的。近日,America纽约州立大学布法罗分校(the University at Buffalo)的研究人员开发了一种3D打印石墨烯气凝胶的新方法,克服了两个关键障碍使其能够很好地用于水处理。
 
  据直线模组获悉,这种技术有助于使石墨烯气凝胶具有足够的可扩展性和稳定性,从而达到可以反复使用的目的。虽然此前有类似的技术被用于水处理,但研究人员指出,这是“石墨烯”first time被“3D打印出来”,并制成“气凝胶”,进而被用作水过滤器。而且为了实现上述目标,研究人员为3D打印机创造了一种新型的石墨烯墨水。他们添加了两种聚合物使其具有合适的稠度——聚多巴胺和牛血清白蛋白,然后将其打印到一个六边形网格中。然后将这个结构冷冻干燥成气凝胶。
 
  直线模组了解到,该团队测试了它去除水中各种污染物的能力。结果显示,它对像己烷、庚烷和甲苯这样的有机溶剂效果非常好,可以在10个循环中去除百分之一百的污染物。另外,它还可以过滤掉铅和铬等重金属,以及阴离子埃文斯蓝和阳离子亚甲基蓝等有机染料。也为了证明气凝胶的再利用潜力,研究人员在气凝胶中使用了10次有机溶剂。每次,它都清理了百分之一百的溶剂。研究人员还报告说,在第三个循环后,气凝胶捕捉亚甲基蓝的能力下降了2-20%。
 
  此外,Aich博士还称,气凝胶可以按比例放大,因为与纳米片不同,气凝胶可以打印出更大的尺寸。过去,石墨烯纳米片在水过滤方面表现出了很大的潜力,但它们很难大规模生产。这样的方法就消除了以前大规模生产中固有的问题,并使该工艺可用于大型设施,如污水处理厂。据介绍,气凝胶可以从水中去除,并在其他地方重复使用,而且它们不会在水中留下任何残留物。
 
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