新型滤水器可以一次性清除有毒重金属离子和放射性物质。

过滤膜是两种低成本材料的混合物：乳清蛋白纤维和活性炭。 简单的技术克服了现有方法的一些缺点，这些缺点通常是昂贵的，只能去除特定的元件或者具有非常小的滤波器容量。

苏黎世联邦理工学院食品和软材料教授拉斐尔·梅辛格（Raffaele Mezzenga）说：“这个项目是我所做过的最重要的事情之一。 他和同事Sreenath Bolisetty在该杂志中描述了这项技术 自然纳米技术.

过滤系统的核心是一种由活性炭和坚韧的刚性乳清蛋白纤维组成的新型混合膜。 这两个部件是便宜和简单的生产。

乳清蛋白被变性，导致它们伸展，并最终以淀粉样原纤维的形式聚集在一起。 与活性炭一起，这些纤维被施加到合适的基底材料，例如纤维素滤纸上。 碳含量是98百分比，仅由蛋白质组成的2百分比。

回收有价值的黄金

这种杂化膜以非特异性的方式吸收各种重金属，包括工业上相关的元素，如铅，汞，金和钯。 但是，它也吸收放射性物质，如铀或磷-32，这些放射性物质分别与核废料或某些癌症治疗有关。

膜也从水中消除了剧毒的金属氰化物。 这类材料包括在电子工业中通常用于在电路板上制造印制导线的氰化金。

该膜提供过滤出并回收金的一个简单的方法，从而在过滤器系统可能一天发挥金循环的一个重要的角色。

Mezzenga说：“回收的黄金产生的利润超过混合膜的成本的200倍。

产品思路

过滤过程非常简单：污染的水通过真空抽吸通过膜。

“一个足够强的真空可以用一个简单的手泵进行生产，”Mezzenga说，“这将允许系统无电进行操作。”

该系统几乎可以无限扩展，从而使大量的水成本高效。

当有毒物质通过过滤器被吸取时，它们主要粘附到蛋白质纤维上，这些蛋白质纤维具有许多个别金属离子可以对接的结合位点。 然而，活性炭的大表面积也可以吸收大量的毒素，这延迟了膜的饱和。

另外，蛋白质纤维为膜提供机械强度，并且在高温下允许被捕获的离子化学转化为有价值的金属纳米粒子。

非常高的容量

Mezzenga热心杂化膜的过滤能力。 在用氯化汞的测试，例如，存在于滤液中的汞浓度下降超过99.5百分之。

的效率是用有毒的氰化金钾化合物，其中该化合物的99.98％是结合到膜甚至更高，或铅的盐，其中所述效率比99.97百分之大。 并用放射性铀，原浓度的99.4％是在过滤期间约束。

“我们只是一个单一的通实现这些高值，”Bolisetty说。

即使在多个道次，混合膜滤出具有高度可靠性的有毒物质。 虽然滤液中的汞浓度从10 ppm的（份每百万）增加0.4的因子4.2传递后10 ppm时，蛋白质的使用量是非​​常低的。

为了过滤半升的污水，研究人员使用了仅重十分之一克的膜，其中10％的重量由蛋白质纤维组成。

“乳清蛋白质的一种千将足以净化90,000升水，”Mezzenga说。

这表明，效率可提高在膜中添加更多的蛋白质含量，他补充说，强调这种新方法的灵活性。

拥有该技术专利的Mezzenga相信该过滤器将会进入市场。

“有它众多的应用程序，和水是我们今天面临的最紧迫的问题之一，”他补充道。

Sumber: 苏黎世联邦理工学院

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