受自然启发的可重复使用净水系统,可去除饮用水中的PFAS物质
在自然界中,不同液体边界处的分子相互作用可以产生新的结构。这些自组装分子使细胞形成成为可能,并有助于地球上所有生命的发展。
它们还可以被设计为执行特定功能——现在,受自然启发的可重复使用净水系统开发出来,宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员利用这个机会开发了一种可以去除水中持久性污染物的材料。研究人员最近在Advanced Functional Materials 上发表了他们的发现。
在他们的实验中,研究人员选择将氟(一种自然界中不常见的元素)加入氨基酸中,并将其与氟化油混合以指导其分子组织。该团队将氟化油添加到水中,在那里形成了一个由被氨基酸涂层包围的氟液滴组成的珠子。当研究人员翻转小瓶使珠子暴露在空气中时,珠子的成分重新排列形成薄膜。由一层薄薄的氟化油组成,周围是两层微观氨基酸晶体结构,当搅拌时,该薄膜可以将自身重新排列成珠子 – 并带走其他氟化分子。
这种现象,以及该化合物在薄膜状态和珠子形状之间切换的能力,激发了研究人员对可能捕获污染物的兴趣。全氟和多氟烷基物质 (PFAS)是含氟的人造化学品,通常用于制造防水或防油产品。但是这种物质会在环境中永久存在对环境和人体造成伤害。
大自然没有进化出有效分解含氟分子的方法,因此这些化合物会存在很长时间,为了测试新化合物捕获 PFAS 的潜力,研究人员将受污染的水加入涂有氟化氨基酸薄膜的塑料容器中。该薄膜在两小时内捕获了 PFAS 物质,并能够将它们保留长达 24 小时。
研究人员计划进一步探索这些污染物提取能力,不仅研究水净化,还研究从空气中收集化合物的潜力。随着对其应用的进一步研究,氟化化合物可能成为一种多用途的污染物去除工具,可用于各种环境。
这种材料可以用来去除饮用水中的 PFAS——研究人员认为它在其他领域也有很多用途。获取更多前沿科技 研究进展 访问:https://byteclicks.com
美国国家科学基金会支持这项研究。
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