通过TUFTS大学学分:Pixabay / CC0公共领域,TUFTS大学工程学院的科学家团队开发了一种新的过滤技术
受到生物学的启发,它有助于抑制饮用水有关的疾病,影响全世界数以万计的人,潜在地改善环境修复,工业和化学生产以及其他过程
报告在国家科学院的诉讼程序中,研究人员表明,它们的新型聚合物膜可以将氟化物与其他离子和其他离子的原子分离 - 用其他方法报告的选择性两倍
他们说该技术可以防止水供应中的氟化物毒性,其中该元件自然发生的水平过高,对于人食用的水平
众所周知,向供水中添加氟化物可以降低蛀牙的发生率,包括空腔(包括腔)
少众所周知的是一些地下水供应的事实ve这样的高自然水平,它们可以导致严重的健康问题
延长暴露于过量的氟化物会导致氟中毒,这种情况实际上可以削弱牙齿,钙化肌腱和韧带,并导致骨畸形世界卫生组织估计,饮用水中过度的氟化物浓度导致全球数百万牙齿和骨骼氟中毒病例
用相对便宜的过滤膜去除氟化物的能力可以保护社区从氟中止而不需要使用高压过滤或完全除去所有组分,然后将饮用水重新矿化
“”离子选择性膜的可能性,以减少过量氟化物IN饮用水供应是非常令人鼓舞的,“工程学院的化学和生物工程副教授亚伊斯·······院校
”“但该技术的潜在用处延伸到其他挑战之外饮用水
我们用于制造膜的方法易于扩展工业应用
并且由于作为过滤器的实现也可以相对简单,成本低,环境可持续性,因此可以具有广泛的应用来改善农业水供应,清理化学废物,改善化学生产
例如,理论上,该过程可以提高锂电池生产的有限地质储备的产量,用于核电站所需的可持续锂电池生产或核电站所需的铀
在开发合成膜的设计时,Asatekin的团队受到启发生物学
细胞膜在允许离子通过细胞中并从细胞中通过,并且它们可以通过极大的精度调节离子和外部浓度
生物离子通道通过用具有不同尺寸和收费的功能化学组的通道衬里衬里来创造一个更有选择性的环境。对水的不同亲和力
通过沟道孔的纳米尺寸强制通过离子和这些基团之间的相互作用,并且通过相互作用的强度或弱效应的通道率影响通过涂覆两性离子聚合物 - 一种聚合物设计的聚合物设计的过滤膜 - 其中分子基团在它们的表面上含有紧密连接的正和负电荷,在它们的表面上与多孔载体产生较窄的通道,该膜与两个水包围的纳米窄的通道产生膜排斥和加上和减去收费的化学基团
与生物通道一样,孔的非常小的尺寸迫使离子与孔中的带电和水排斥的团体相互作用,允许一些离子to比其他方式更快地
在目前的研究中,通过改变两性离子聚合物的组成,使聚合物的组成靶向氟化氟化酰氯
可以瞄准不同离子的选择,研究人员表示
大多数电流过滤膜通过颗粒或分子尺寸和电荷的显着差异分离分子,但由于它们的小尺寸和难以彼此区分单个原子离子当它们的电荷几乎相同
相比之下时,即使当它们的电荷几乎相同时,塔布斯研究人员的膜也能够分离其原子直径的一部分的离子Zwitterco,基于剑桥的公司帮助基于这项工作,将在制造离子分离膜来测试其在工业环境中的应用
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