作为长期关注科技前沿的写作者,我对石墨烯的种种突破早已如数家珍。每隔几个月就能看到它在新应用上的突破——从超薄快充电池到微型大容量硬盘,从模拟人类神经突触到如今的水处理革新,这种二维材料始终是科研人员的宠儿。澳大利亚莫纳什大学(Monash University)团队最新研发的石墨烯净水滤膜,或将开启环保领域的新篇章。

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人类发展史始终伴随着与有害物质的斗争。先辈们曾饱受铅污染、煤尘和石棉的困扰,现代人则要面对微塑料和全氟烷基物质(PFAS)的侵袭。这类被称为“永久化学品”的物质不仅难以自然降解,更会在生物体内持续累积。

处理PFAS堪称当代环保难题。因其出色的耐高温和阻燃特性,这类人造化合物被广泛应用于工业领域,但也因此渗透到全球饮用水系统中。传统过滤膜仅能拦截约35%的PFAS分子,剩余部分仍会进入居民供水系统。

莫纳什大学博士生尤伯特·马霍法(Eubert Mahofa)指出:“PFAS的高水溶性和扩散性使其极难控制。现有技术对水中微小PFAS分子的清除效果始终不理想。我们的新方案能在保证通水效率的同时富集有害物质,为后续降解处理创造了有利条件。”

研究团队开发的β-环糊精改性氧化石墨烯(GO-βCD)滤膜实现了革命性突破。这种具有纳米通道的新型材料在实验中展现出近90%的PFAS截留率,还能通过结构调整实现特定污染物的精准过滤。

澳大利亚研究理事会二维材料先进制造中心主任马纳克·马朱姆德(Mainak Majumder)教授强调:“这项技术将重塑全球PFAS治理格局。通过定制分子结合位点,我们开创了纳米过滤膜研发的新方向。”

该技术采用剪切定向印刷工艺,在保证精确调控的同时具备大规模量产潜力。完成安全验证后,这项创新有望惠及不同规模的社区。石墨烯再次展现了其非凡的改造能力,不知科学家们下次会用它创造怎样的惊喜。


文章标签: #石墨烯 #净水技术 #PFAS #环保 #纳米材料

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