Исследователи в Италии разработали материал для 3D печати который может активно поглощать загрязняющие вещества в воздухе и сточных водах. Как и более дорогой активированный уголь, новый материал может захватывать твердые частицы и может использоваться в системах фильтрации воды.
Активированный уголь представляет собой форму углерода, чьи небольшие поры позволяют ему поглощать и удерживать загрязнения путём удержания молекул на тонкой поверхностной пленке, в отличии от абсорбции, которая протекает во всём объёме материала.
Эта форма углерода имеет много применений, включая лечение отравления у людей, и экологическое применение для удаления загрязнений из воздуха и воды, позволяющая создавать эффективные системы фильтрации.
Учитывая такие чудесные свойства активированного угля, неудивительно, что это вещество не дешево.
Именно поэтому ученые Италии создали новую, недорогую альтернативу активированному углю из твердых отходов и природных полимеров. Они говорят, что новое вещество, которое может быть использовано в 3D печати или применено другими способами работает даже лучше чем активированный уголь во многих отношениях.
Синтезированный из недорогих твердых отходов и натурального, имеющегося в больших количествах полимера, этот материал имеет большой потенциал адсорбировать твёрдые и жидкие частицы выбрасываемые электростанциями, автомобилями, и другими известными загрязнителями окружающей среды.
Эти твердые частицы повсюду, не только в промышленных зонах, и токсичны для животных, растений и людей.
Из-за высокой стоимости активированного угля итальянские исследователи (из Университета Брешии, Болонского университета и университета Триеста, а также компании промышленного оборудования Petroceramics) объединили два дешевых материала, чтобы сделать альтернативу.
Этими двумя материалами являются повсеместно распространенный альгинат натрия (который можно извлечь из морских водорослей), и отходы промышленной переработки - микрокремнезём или иначе кварцевая пыль.
Адсорбент получаемый путем смешения этих двух легкодоступных материалов, предположительно лучше, чем активированный уголь захватывает твердые частицы, а также может быть использован и для очистки сточных вод.
Для синтеза экологически чистого адсорбента, исследователи использовали разложение пищевого натрия бикарбоната (пищевой соды) для закрепления альгината.
В ходе испытаний гибридный материал смог адсорбировать и удалить смоделированный загрязнитель (метиленовый синий краситель) в высоких концентрациях, с эффективностью 94%. Исследователи обнаружили, что производство гибридного материала потребляет меньше энергии, чем производство активированного угля, и требует меньших производственных площадей.
Таким образом, этот материал дешев и прост в изготовлении, эффективен и требует меньше затрат для его производства. Применения такого материала может быть многообразным фильтр для поглощения выбросов тепловозов, фильтрация воды, и даже использоваться для 3D принтеров для изготовления разнообразных фильтрующих изделий.