可净化水的石墨烯材料由3D打印制造

来源：金属功能材料 【在线投稿】栏目：综合新闻时间：2021-04-29

可净化水的石墨烯材料由3D打印制造

近期，布法罗大学（UB）的研究人员开发了一种新型3D打印的净水石墨烯气凝胶，该气凝胶可以按比例缩放以用于大型废水处理厂。

这种新型材料由类泡沫塑料的气凝胶，格子状石墨烯和两种受生物启发的聚合物组成，能够以100％的效率去除饮用水中的染料，金属和有机溶剂。与类似的纳米片不同，科学家的设计是可重复使用的，不会留下残留物，并且可以3D打印成更大的尺寸，因此他们现在的目标是将其商业化以进行工业规模的部署。

科学家使用3D打印创造的石墨烯气凝胶

石墨烯气凝胶打印到净水过滤系统中的成品外观

为了快速、一致地生产气凝胶，研究人员首先需要创建一种石墨烯基油墨，该油墨具有能够吸收水并防止颗粒团聚的特性。为了实现这一目标，布法罗团队将受生物启发的聚多巴胺（PDA）和牛血清白蛋白（BSA）添加到GO粉末中，从而产生了一种新型的粘弹性优化的3D打印材料。

利用改造后的Ultimaker 2 GO 3D打印机，研究人员随后制作了12毫米（D）x 4毫米（H）的圆柱形测试样品，然后对其进行冷冻和冷冻干燥，剩下一个G-PDA-BSA气凝胶。在随后的测试中，团队反复将其材料暴露于有机溶剂负载的水中，以评估其污染物去除能力。

在每种情况下，石墨烯气凝胶都能去除100％的溶剂，同时最多可将有色染料的污染减少20％。在后来的设计迭代中，科学家们甚至设法重新配置了他们的气凝胶，以便可以清除铅和铬等重金属，以及在目前的水净化设施中仍然难以去除的合金。

随着进一步的发展，科学家相信他们的可扩展方法也可以用于创建其他功能可重复使用的纳米材料，并在水过滤厂中以吸附剂，反应器或过滤器等设备的形式最终应用。

本文来源：中关村在线? 江苏激光联盟陈长军转载

可净化水的石墨烯材料 由3D打印制造