一種新型復(fù)合材料——可以成為生物基工業(yè)過濾器

發(fā)布日期：2021-08-02 09:01 作者：力能電力點(diǎn)擊：

科學(xué)家展示了一種新型復(fù)合材料，可以成為生物基工業(yè)過濾器。

Hermann Ehrlich 教授將一塊海綿放入堿性含銅氨溶液中，模擬電子元件電路板制造過程中的銅浴。大約 12 小時(shí)后，海綿變成藍(lán)色，干燥后它比以前更堅(jiān)固，但仍然很輕。在 pH 值為 9 時(shí)，海綿的纖維打開，蛋白質(zhì)的有機(jī)化合物發(fā)生變化，Hermann Ehrlich 教授解釋說。氨溶液中所含的銅會立即與海綿的有機(jī)成分，尤其是氨基酸殘基發(fā)生反應(yīng)，形成礦物鐵銅礦。就像一根繩子，納米尺寸的晶體與海綿纖維一起生長，科學(xué)家解釋說。它們穩(wěn)定了框架，同時(shí)確保海綿保留在其獨(dú)特的微結(jié)構(gòu)中。
Hermann Ehrlich 教授看著一塊新材料，可用作廢水處理或污染物去除的生物基過濾器。
三維多孔材料本質(zhì)上是一種過濾器。再加上煙煤的特性，使用這種新材料作為合成過濾器的替代品具有廣泛的潛力。我們的團(tuán)隊(duì)首次通過實(shí)驗(yàn)證明，由海洋浴海綿制成的復(fù)合材料原則上可用于傳感器、催化劑和抗菌過濾系統(tǒng)的開發(fā)，共同作者、來自該研究所的 Martin Bertau 教授解釋說。
在數(shù)碼光學(xué)顯微鏡下，Iarsolav Petrenko 博士檢查了煙煤海綿的結(jié)構(gòu)。
Hermann Ehrlich 教授是否將帶有晶體的藍(lán)色海綿放入酸性溶液中，反應(yīng)會倒退：海綿恢復(fù)到原始狀態(tài)，可以再次加工以供進(jìn)一步應(yīng)用。因此，新開發(fā)的材料可以一次又一次地回收利用，弗萊貝格生物礦物學(xué)家熱情地說。
即使經(jīng)過多達(dá) 100 次應(yīng)用循環(huán)，海綿-紫砂石復(fù)合材料的響應(yīng)能力仍然存在，他的同事 Martin Bertau 教授證實(shí)，如果材料最終不再可用，海綿是可生物降解的，銅可以從溶液中回收，理想情況下，用可再生能源進(jìn)行電化學(xué)。我們已經(jīng)證明這是可能的，化學(xué)家說。
兩年來，來自德國、波蘭、澳大利亞、西班牙和烏克蘭的研究人員一直在為現(xiàn)代材料科學(xué)開發(fā)新的仿生模型和塑料腳手架的替代品。他們得到了德國研究基金會、薩克森州科學(xué)、文化和旅游部以及亞歷山大·馮·洪堡基金會的支持。Extreme Biomimetics 是一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域，于 2013 年在 TU Bergakademie Freiberg 成立，致力于研究自然和人工現(xiàn)象，以開發(fā)厘米到米級的新型仿生 3D 復(fù)合材料。

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