Briezo Water Filter

Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia hampir 1 bilion orang tidak mempunyai akses untuk membersihkan air minum, dan jumlah itu dijangka meningkat dengan perubahan iklim. Sementara itu, keperluan tenaga kita yang semakin meningkat dan penggunaan logam berat dalam proses perindustrian telah memaksimumkan pendedahan kita kepada bahan toksik di dalam air.

Kaedah komersial semasa untuk menghilangkan logam berat termasuk memimpin dari air minum perbandaran cenderung mahal dan memakan tenaga, tanpa cukup cekap. Kurang pendekatan konvensional mungkin lebih berkesan, tetapi penggunaan tunggal, sukar untuk menjana semula, atau menghasilkan sisa toksik yang ketara sebagai produk sampingan.

Sekarang, makmal Profesor Wendy Lee Queen di EPFL, dengan rakan-rakan di University of California Berkeley dan Lawrence Berkeley National Laboratory telah menemukan penyelesaian menggunakan rangka logam organik (MOFs), yang merupakan bahan yang terdiri daripada nod logam yang saling berkaitan dengan bahan kimia organik ' struts '. Kawasan permukaan dalaman yang tidak pernah berlaku sebelum ini dan kebolehubahan kimia mudah membolehkan MOFs "menarik" wap air dan gas lain dari udara. Ciri-ciri yang sama menjadikan mereka bahan yang menjanjikan juga untuk menghilangkan logam berat dari air.

Seorang pelajar PhD di EPFL-Valais, Daniel T. Sun, telah merangka komposit MOF / polimer stabil dengan menggunakan bahan-bahan yang murah, mesra alam dan biologi. Para saintis merawat MOF, yang dikenali sebagai Fe-BTC, dengan dopamin, yang dipolimerkan kepada polidopamine (PDA) yang menyematkan polimer di dalam MOF. Komposit terakhir, bernama Fe-BTC / PDA, boleh dengan cepat dan secara selektif menghapuskan jumlah logam berat yang tinggi seperti plumbum dan merkuri dari sampel air dunia sebenar. Malah, ia boleh mengeluarkan lebih daripada 1.6 kali berat merkuri sendiri dan 0.4 kali berat memimpin.

Fe-BTC / PDA kemudian diuji dalam penyelesaian sebagai toksik sebagai beberapa contoh air terburuk yang terdapat di Flint, Michigan. Ujian menunjukkan bahawa MOF boleh, dalam masa beberapa saat, mengurangkan kepekatan utama kepada 2 bahagian per bilion, satu tahap yang Agensi Perlindungan Alam Sekitar A.S. dan Pertubuhan Kesihatan Sedunia dianggap boleh diminum.

Para saintis juga telah mengeluarkan petunjuk dari pelbagai sampel air dunia nyata yang diperoleh dari Sungai Rhone, Laut Mediterranean, dan loji rawatan air sisa di Switzerland. Mereka juga menunjukkan bagaimana bahan boleh diperbaharui dengan mudah.

Terdapat banyak sumber pendedahan kepada logam berat toksik. Misalnya, plumbum digunakan dalam cat, glazes seramik, perhiasan, mainan, dan paip. Memandangkan ini, pendekatan dengan MOF baru menunjukkan banyak janji untuk menyelesaikan batasan semasa sistem pembersihan air. Penulis kajian kini sedang menguji MOF lain yang direka khas untuk menghapuskan jenis pencemar lain dalam air dan udara.