纳米纤维去除水中有害染料：研究人员基于纤维素废料开发高效过滤器

用废物来净化水听起来可能违反直觉。但在维也纳大学，这正是现在所取得的成就。研究人员开发了一种特殊的纳米结构，可以过滤水中广泛存在的一类有害染料

一种关键成分是被视为废物的材料：用过的纤维素，例如抹布或纸杯。纤维素被用来覆盖一种精细的纳米织物，以产生一种有效的污水过滤器。这篇论文发表在《小科学》杂志上

水中的有色毒物

有机染料代表了最大的一组合成染料，包括所谓的偶氮化合物。它们被广泛用于纺织业，甚至在那些很少关注环境保护的国家也是如此，而且这些染料最终往往会进入未经过滤的废水中

Gü教授说：“这是危险的，因为这种染料降解非常慢，它们可以在水中停留很长时间，对人类和自然构成巨大危险。”；来自维也纳大学材料化学研究所的nther Rupprechter

有各种各样的材料可以结合这种染料。但光靠这一点是不够的。Rupprechter解释道：“如果你简单地让被污染的水流过可以结合染料的滤膜，清洁效果很低。”

“最好用很多微小的纤维制成纳米织物，让水渗透进来。”然后水与更大的表面积接触，从而可以结合更多的有机染料分子

该研究的第一作者、Rupprechter研究小组的博士后Qaisar Maqbool说：“我们正在研究半结晶纳米纤维素，它可以从废料中产生。”。“含金属的物质通常用于类似的目的。另一方面，我们的材料对环境完全无害，我们也可以通过回收废纸来生产。”

这种纳米纤维素与塑料聚丙烯腈一起“纺丝”成纳米结构。然而，这需要大量的技术技能。来自维也纳大学的团队成功地采用了所谓的静电纺丝工艺。在这个过程中，材料以液体形式喷射，液滴带电并通过电场传输

Rupprechter说：“这确保了液体在固化过程中形成直径为180至200纳米的极细螺纹。”。这些线形成具有高表面积的精细组织&mdash；一个所谓的“纳米网”。一个线网络可以放置在一平方厘米上，总表面积超过10平方厘米。

成功的测试

这些纤维素涂层纳米结构的测试非常成功：在三个循环中，被紫色染料污染的水被净化，95%的染料被去除。Rupprechter解释道：“染料仍储存在纳米网中。然后，你可以处理整个网，也可以再生，溶解储存的染料，重新使用过滤织物。”

然而，还需要做更多的工作：评估复杂纳米网的机械性能，进行生物相容性测试，评估对更复杂污染物的敏感性，并实现工业级标准的可扩展性

现在Rupprechter和他的研究团队想研究如何将这种染料过滤技术转移到其他应用领域

Rupprechter认为：“这项技术在医学领域也可能非常有趣。”。“例如，透析还需要从液体中过滤出非常特殊的化学物质。”涂层纳米织物可能对此类应用有用