Reinigen Sie das Wasser mit Nanotechnologie

Nanotechnologie kann sauberes Wasser mit verschiedenen Methoden helfen, einschließlich Nanopartikeln unterirdische Injektion Verunreinigungen aus Grundwasser zu reinigen und unter Verwendung von Silber-Nanodrähten und Kohlenstoff-Nanoröhrchen Bakterien im Trinkwasser zu töten.

Industrielle Lösungsmittel im Grundwasser, wie ein flüssiges Reinigungs Lösungsmittel genannt Trichlorethylen (TCE), kann unsere Gesundheit schädigen.

Nach Angaben der Agentur für giftige Stoffe und Disease Registry, einer Abteilung des US-Department of Health and Human Services, # 147-Trinken oder Atem ein hohes Maß an Trichlorethylen kann zu Nervensystems, der Leber und Lungenschäden, abnorme Herzschlag, Koma und möglicherweise den Tod. . Trichlorethylen hat in mindestens 852 der 1.200 + nationalen Prioritäten-Liste Websites, die von der Environmental Protection Agency (EPA) # 148 festgestellt worden;

Eine Herausforderung Grundwasser in der Reinigung ist die Entfernung von industriellen Wasserverschmutzung, wie TCE. Forscher haben gezeigt, dass Eisen-Nanopartikel sich rasch chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie TCE abbauen kann, eine harmlose Mischung von Nebenprodukten zu bilden.

Wenn Sie Eisen-Nanopartikel in einem Grundwassersystem wie einen Aquifer (durchlässige Gestein, das Grundwasser enthält) injizieren, tritt eine Reaktion zwischen den Eisenatomen, Lösungsmittel und Wasserstoffionen. Bei dieser Reaktion Eisenatome aus dem Nanopartikel geben zwei Elektronen (Eisenatome können leicht Elektronen abgeben und sind sehr stabil, da positive Ionen in Wasser) auf die Chloratome.

Als Ergebnis kombinieren Wasserstoffionen (natürlich vorkommend in Wasser) mit den Kohlenstoffatomen. Dies lässt Sie mit einem gemeinsamen, gewöhnlichen organischen Molekül, in dem die Kohlenstoffatome durch Wasserstoffatome (wie Methan oder Ethan), positive Eisenionen und negativen Chloridionen (üblicherweise in Salzwasser) umgeben sind. Weil Nanopartikel können im Grundwasser für eine lange Zeit suspendiert bleiben, können sie große Flächen von Grundwasser durchdringen.

Das Eisen in dieser Nanopartikel verwendet wird oft als nullwertigem Eisen (ZVI). Das ist nur eine andere Art für Chemiker zu sagen, dass das Eisen nicht mit einem anderen Material noch und daher noch hat alle seine Elektronen reagiert hat.

Eisen mit Nanopartikeln auf diese Weise das Grundwasser zu behandeln, ist viel weniger teuer als das Pumpen des Wassers aus dem Boden für die Behandlung.

Lehigh Nanotech ist ein Unternehmen, das Verunreinigungen Eisen-Nanopartikel zu reinigen verwendet. Die faszinierende Techniken, die sie verwenden, wurden durch die Forschung an der Lehigh University entwickelt.

Metallische Verunreinigungen im Grundwasser, wie Quecksilber, sind ebenfalls ein Problem. Forscher an der pazifischen Nordwest Laboratory haben ein Material entwickelt, um Quecksilber aus dem Grundwasser zu entfernen. Das Material wird SAMMS genannt, die für selbstorganisierten Monoschichten auf mesoporösem Unterstützt kurz ist.

Dieses Material besteht aus keramischen Teilchen, deren Oberfläche viele nanoskaligen Poren aufweist. Diese Poren werden mit Molekülen ausgekleidet, die Schwefelatome an einem Ende haben, um ein Loch in der Mitte zu verlassen, die ebenfalls mit Schwefelatomen ausgekleidet ist. Wissenschaftler säumen die Nanoporen mit Molekülen, die Schwefel enthalten, da es Quecksilber bindet, so Quecksilberatome Bindung zu dem Schwefel und sind in den Nanoporen gefangen.

Die Forscher entwickeln SAMMS, die andere Moleküle in den Nanoporen enthalten, um andere Metall Verunreinigungen aus dem Grundwasser zu entfernen.