细菌织造纤维素:新型氧化石墨烯滤芯制备技术

 科技之全球     |      2020-09-23 18:13

清水过滤设备的一大问题,便是跟着时刻的推移,细菌会在资料的外表集合,导致作用逐步变差。不过圣路易斯华盛顿大学的研讨人员,现已开发出了一种新式过滤膜。它凭借石墨烯来自动杀死细菌,以削减生物污染。更风趣的是,它还灵活运用了细菌的力气。制作期间,研讨人员先将一种含糖物质喂给酸醋杆菌。然后,细菌会在水中出产纳米纤维素。

在纤维增加的一起,团队还加入了氧化石墨烯薄片,以增加滤膜的安稳性和耐用性。研讨首要合著者之一的 Young-Shin Jun 称:

这就像是凭借微生物的 3D 打印,咱们可以在细菌的纳米纤维素成长过程中,增加咱们喜爱的任何东西。咱们已在不同的 pH 条件下进行了调查。

与真空过滤或旋涂制备的滤膜比较,氧化石墨烯生物膜的性状愈加安稳。

在利用完细菌之后,研讨人员又经过碱溶液,处死了出产纤维素的醋酸杆菌。一起去除其间的氧基团,对氧化石墨烯进行‘复原’。

处理后的石墨烯生物膜会对光发生反响,以杀死粘附在膜上的其它细菌。

研讨合著者 Srikanth Singamaneni 表明,假如你想凭借微生物来清水,膜中复原的氧化石墨烯可以吸收阳光,加热滤膜并杀死细菌。

为了测验这种滤膜的灭菌才能,研讨人员将之暴露在大肠杆菌之下。

成果发现,只需三分钟的光照,就足以将膜加热到 70°C以上,轻松杀死病虫微生物。而在高压下,灭菌膜可以以两倍于一般膜的速度来滤水。

作为比照,假如没有复原氧化的石墨烯,制备的滤膜并不能有用杀死大肠杆菌。

值得一提的是,新工艺的本钱相对较低,有助于数百万发展中国家的人们喝上清洁的饮用水。

有关这项研讨的概况,现已宣布在近来出书的《 环境科学与技能》期刊上。原标题为:

《Photothermally Active Reduced Graphene Oxide/Bacterial Nanocellulose Composites as Biofouling-Resistant Ultrafiltration Membranes》

[编译自:New Atlas , 来历:Washington University in St. Louis]