通过新的绿色技术改善水净化

由于涡流流体装置，现在可以为高效的废水处理过程提供改进的清洁和绿色涂层材料。由弗林德斯大学科林·拉斯顿教授发明的非凡涡流流体装置(VFD)的适应性和更广泛的清洁化学应用继续实现意想不到的创新。

这一次，VFD已被用于展示水处理的潜力，实时检测杂质。

自2013年以来，Raston教授一直在与他的团队合作探索VFD的可能性，VFD能够控制化学反应性，材料加工和探测自组织系统的结构，从而实现快速且现在可预测的修改。

VFD已经显示出其合成酯，酰胺，尿素，亚胺，α-氨基磷酸盐，β-酮酯，改性氨基酸和局部麻醉剂利多卡因的能力。

现在，弗林德斯大学科学与工程学院的罗轩博士领导了使用VFD制备复合材料并将其涂覆用于染料降解/废水处理的研究。

“VFD可以将材料涂覆为一层，也可以作为多步骤反应的分离条带进行涂层，”罗博士说。“这种设置适用于多种合成染料，我们看到使用VFD时降解效率显着提高。

目前的研究重点是在柔性膜上制备更有效和更坚固的涂层，该膜可以卷起并插入VFD，然后在反应后去除，冲洗和重新储存。

“这些应用不仅适用于水处理，而且在诊断等健康相关领域也具有巨大的潜力，”罗博士说。

该研究“磁铁矿纳米颗粒/磷酸铜纳米花复合材料用于芬顿样有机染料降解”已发表在ACS应用纳米材料上。

测试的技术提供了一种快速和可持续的方式，将三种不同的VFD应用用于材料制造，反应器涂层和材料“带状”。这些材料被磁性地保持在VFD快速旋转的管表面，在实时监测下增强了降解四种不同有机染料的催化活性，与批量处理相比，降解效率至少提高了五倍。

为了进一步提高平台性能，VFD管反应器进行了化学改性，加入了一层薄薄的二氧化硅活性炭干凝胶涂层，其与复合纳米花协同作用。这种涂层管具有高度稳定性和可重复使用性，与使用批量处理相比，可显著提高降解效率约30倍。

集成基于紫外-可见光谱的探头可以实时监测反应，并且还提供了直接工具来评估反应后的涂层。

本研究提供了杂化材料的合理设计，并利用改性VFD管式反应器实时有效降解有机染料。

ColinRaston教授补充说，快速和绿色的材料制造，加上显着提高的加工效率，对于水处理是有效的-从基础研究到应用行业。

“这项研究将导致新的检测形式，这在其他应用中将很重要，例如在膜和涂层技术中，”他说。