使用 3D 打印陶瓷墨水去除水中威胁健康的“永久化学物质”

Josiah01 · 发表于 2024-8-2 16:54:27

　　工程师们发明了一种新方法，可以去除水中有害健康的“永久化学物质”——使用 3D 打印。
　　巴斯大学的研究人员表示，他们的方法利用陶瓷注入格子（或“整块”），可从水中去除至少 75% 的全氟辛酸(PFOA)，即最常见的全氟烷基和多氟烷基物质 (PFAS) 之一，并可能成为未来从水源中消除这些化学物质的重要工具。
　　他们的研究成果发表在《化学工程杂志》上。
　　PFAS 被称为“永远的化学物质”，因为它们的分解时间极长——在某些情况下甚至超过 1,000 年——它是人造的，会导致健康问题，包括对生殖、发育、心血管系统的危害，并增加患糖尿病的可能性。
　　PFAS 的来源包括家用产品，通常具有防水性能，例如不粘锅、雨衣、油漆、织物和灭火泡沫。
　　巴斯大学化学工程系研究员、数字、制造和设计中心成员 Liana Zoumpouli 博士表示，“PFAS，即永久化学物质”，是水处理和公共卫生领域的一大焦点。我们已经发明了一种高效的方法，无需消耗大量能源即可从水中去除这些化学物质。
　　“使用 3D 打印技术制作巨石相对简单，这也意味着该工艺应该是可扩展的。3D 打印技术使我们能够制作具有高表面积的物体，这是该工艺的关键。一旦巨石准备好，您只需将它们放入水中，让它们发挥作用。这非常令人兴奋，我们渴望进一步开发并看到其投入使用。”
　　尽管世界各地的立法者，特别是美国和欧盟的立法者，已经对饮用水中 PFAS 和类似化学物质的可接受水平制定了一些规定，但研究人员表示，随着健康威胁的规模变得更加清晰，可能会出台进一步的立法。
　　合著者 Davide Mattia 教授补充道：“目前，英国对饮用水中的这些化学物质没有进行严格的监管，但有指导方针，我们预计政策很快就会发生变化。水务公司可能会考虑整合系统来处理它们。”
　　这些 4 厘米的巨石由注入陶瓷氧化铟的墨水制成，通过从 3D 打印机中挤出墨水（就像从管子中挤牙膏一样）并将其形成格子形状。由于氧化铟与 PFAS 结合，化学物质会立即粘附在巨石上，并可在三小时内从水中去除，这与英国和国外现有的水处理厂兼容。
　　到目前为止，测试已经发现这些整体式反应器可以去除水中 75% 的 PFAS，但该团队的目标是通过进一步改进来提高该过程的效率。
　　测试结果令人惊讶地表明，这些巨石在重复使用后变得更加有效——每次使用后，它们都会经过高温热“再生”处理。研究人员希望通过进一步的实验更全面地了解这一点。

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