研究人员开发出负担得起的砷去除方法3D印刷滤光片

2020 年 05 月 22 时间

      印度尼西亚和韩国的研究人员聚集在一起,改进水过滤系全部,特别是发展中国家的水过滤系全部,公布了一项新研究的结果,研究结果如下“用于经济,三维印刷水过滤系全部在现场除砷中的应用  全部”。
      砷是在地球加入发现的一种天然元素,实际加入是一种众所周知的人类毒素,会损伤肺部,膀胱,肝脏,肾 ,甚至导致死亡。因为饮用水被污染了,在像我国这样的国家,以及在发展中国家,,数百万人处于危险之中,发展中国家对公共卫生的威胁比发达国家更严重,因为在发展中国家,家庭用水主要来源于天然地下水,砷含量很高;如此,发展中国家健康风险的普遍存在是一个紧迫而严重的问题。
      研究人员建议3D印刷作为一种潜在的负担得起和易于使用的砷过滤方法,研究人员指出,您可以创建一个自动和可重构的设备作为“化学反应平台”。样品在AutoCAD设计在,每个样本的外部高度为40mm,外径30mm。将数据传送到Simplify3D,然后使用PLA长丝把样品装进DeltaBot 3D在印刷机加入3D印刷。

氧化测定( III)涂层涂有3D在印刷频道加入。
A)滤波器内表面积给予总沟道体积和沟道宽度的函数关系。内表面积表示过滤器内方形通道的总面积(蓝色圆)。总通道体积是过滤器中的洗脱液过滤器 过程中可能占据的空白的总和(黑方)。 (B)样品制备和过滤过程的横截面图。图中显示了实际的照片。在酸水解的情况下,,通道中羧基和羟基的形成。然后用氢氧化测定浸泡水解滤池(III)溶液干燥,导致氧化测定(III)沉积在表面加入。沉积测定(III)氧化物被简化为公式单元(棕环)。样品准备步骤之后,As(III)溶液通过过滤器,还As(III)离子(蓝色圆)吸附氧化测定加入(III)加入。 (C)过滤测定(III)氧化物载量给予沟道宽度的关系。 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231475.g002
 
三维滤波器设计给予样品制备的描述。
A)滤波器的计算机辅助设计。设计了四种不同尺寸的过滤器,单位方格的通道宽度为0.8、1.0、1.8和4.0 mm。这个数字中的所有数字都以毫米为单位。 (B)3D印刷的PLA滤池表面样品制备工艺图:酸水解,氧化测定的装载和干燥。 (C,D)3D印刷滤光片(C)氧化测定(III)吸附前后(D)塔顶(nearside)还有底部(右舷)图片。
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231475.g001
       3D在印刷设备加入考察了砷离子对氧化测定的吸附性能。最后,研究人员注意到测定的均匀分布。过滤前未发现砷,但滤池表面“许多”砷。
SEM-EDX形象给予3D印刷滤光片的元素分析。
A)过滤过的过滤器SEM形象给予EDX元素图(碳(C),氧(O),测定(Fe)还有砷(As))。 As(III)过滤前后(C)滤光面SEM图片。 (D)过滤器 As(III)前后,元素按重量百分比的定量分布。
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231475.g004
报告了 As(III)不同吸附剂的吸附容量。
https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231475.t001
氧化测定还有砷的不同载体材料( III)吸附容量。

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0231475.t002

       “当通道的宽度变窄时,,给予3D印刷过滤器的内部表面积的增加对应于印刷过滤器的内部表面积的增加,(1)过滤器的内表面沉积了更多的氧化测定(吸附剂),(2)大气条件下的流动(无外泵)它掉下来了。”研究人员得出结论,。

      吸附过滤比表面积,吸附过滤除砷效果较好。 研究还表明,内表面积较大的过滤器比小比表面积的过滤器更有效地进行吸附过滤。 因为通过过滤器的水流可以由过滤器本身的结构来控制,所以不需要额外的抽水。 本报告中描述的紧凑过滤器应用作小型净水装置,它可以很容易地运输到任何受砷污染的地方。”

       近几年来,许多项目涉及3D印刷,配合改善全球供水的努力,从使用雾竖琴到收集纯净水,再到使用薄膜作为污染物的屏障,可生物降解过滤器等。

 

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