ZIOS新材料的帮助下 研究人员能更有选择性地捕获特定的重金属
2020-11-26 09:13:29来源：cnBeta.COM
伯克利实验室的一支科学家团队，刚刚在《自然通讯》杂志上介绍了一项有助于处理矿山等污染废水中铜元素的新方法。传统“广撒网”式的过滤工艺很是费时费力，但在新材料的帮助下，研究人员能够更有选择性地捕获特定的重金属。值得一提的是，新技术不仅处理速度无与伦比，精度上也可以达到原子级。
据悉，研究人员们开发了一种具有高度选择性、且相当耐用的 ZIOS 新材料。其晶格结构类似于海绵，灵感来自于细菌细胞选择某些金属以调节其代谢的能力。
ZIOS 具有与水分子大小相同的微小通道，且材料可在浸入水中时膨大。随着通道的加宽，水分子可以自由通过该结构，一路上发生化学反应，让材料与液体中任何铜离子结合到一起。
X 射线实验发现，ZIOS 材料非常适应采矿废水的 pH 值和其中的铜离子。不仅效率奇高，还具有无与伦比的选择性。资深作者 Jeff Urban 表示：
与迄今已知的任何材料相比，ZIOS 都具有更高铜吸附能力和效率。筛选能力是其它先进解决方案的 30~50 倍，且在水中的稳定性可达 52 天”。
更棒的是，在从水中取出后，ZIOS 的材料结构又会在 1ns 左右的时间内，从膨胀状态变身为原始大小。
研究合著者 Peter Fiske 表示：“当今的水处理系统很是松散，无论溶质的危害或价值几何，都会被一股脑地滤除”。
而 ZIOS 这样的具有高选择性、且耐用的新材料，不仅可以捕获特定的可回收陈芬，还不会随着时间的推移、或被其它溶质挤占而效率大减。
从降低水处理的成本和能源开销上来看，ZIOS 还有助于我们充分挖掘废水中的贵重金属、或其它微量成分。
有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。
原标题为《A nature-inspired hydrogen-bonded supramolecular complex for selective copper ion removal from water》。
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