维也纳大学的工程师们开辟了一种新的复合质料，可以有效地过滤掉水中的有机污染物。该体系使用嵌入石墨烯片上的超多孔“纳米海绵”。
新过滤器的关键是一类叫做共价有机框架（COFs）的质料。这些布局黑白常多孔的，使它们在很小的空间内拥有巨大的外貌积，这意味着它们能有效地捉住大量的分子。被称为金属有机框架（MOFs）的相干质料正被研究用于碳捕捉、海水淡化或从稀薄的氛围中提取饮用水，而COFs大概具有一系列类似的功能。
在这项新的研究中，研究职员专注于使用COFs往复除水中的有机染料。这些化学品是工业废水的常见污染物，大概具有毒性和致癌性--更不消说难以去除。
该团队调解了COFs，使其有选择地捉住有机染料分子。这涉及到使孔的形状和巨细符合--在0.8和1.6纳米之间--并使其外貌带负电，以吸引带正电的染料分子。
但是尚有一个停滞须要降服。当这种质料以粉状情势使用时，外缘的孔隙起首被分子填满，而中央的孔隙则是空的，根本上没有效处。因此，该团队开辟了一种方法，通过在石墨烯薄片上莳植COFs来分散它。
终极的效果是在石墨烯的单原子层上形成了两纳米厚的COFs层，这增长了该质料容纳有机染料分子的最大容量。石墨烯本身具有相当大的孔隙，答应水快速流过，同时COFs发挥其作用。
研究职员体现：“因此，石墨烯网络的大孔与超薄的COFs层及其大量的吸附点相团结，可以或许实现特殊快速和高效的废水处置处罚。”
研究小组体现，这项技能应该也是相当自制的。不须要使用太多的石墨烯，而且COFs可以被整理出来并重新使用。
该研究发表在《Angewandte Chemie》杂志上。 |
