新型GO-MnO2纳米复合材料吸附剂可以有效地清除水中的有毒色素

来自韩国首尔大学、俄罗斯人民友谊大学和几所印度研究所的研究人员开发了一种纳米过滤器，用于合成色素净水。据报道，石墨烯基复合材料可以从水中去除高达100%的有害化合物，并且可以在不失去效率的情况下使用多达七次。此外，该纳米过滤器本身的合成既经济又环保。

合成色素用于工业化学和制药。它们与其他工业废物一起形成废水，并污染环境。现有的净水方法不太实用，因为使用的吸附剂通常是一次性的，效率低下。因此，科学家一直在寻找有效和环保的解决方案。在最近的这项工作中，团队提出了一种可重复使用的石墨烯纳米复合材料，可以快速吸收水中的色素。

“在世界各地，从皮革、化妆品、纺织品、纸张等不同行业的过量有机色素的排放严重污染了水资源，并对人类健康和水生系统造成了巨大损害。这些不同的有机色素是不可降解的，并让人类产生致癌、呼吸、呕吐、眼睛灼伤、腹泻和恶心等状况。俄罗斯人民友谊大学教授Vinod Kumar说：“氧化石墨烯因其在各个领域的广泛应用而备受关注，包括从水中去除不同类型的污染物。”

该团队在120℃的水溶液中用氧化石墨烯（GO）和氧化锰（MnO_2）一步法合成了一种纳米复合材料吸附剂。通过扫描电子显微镜和光谱研究了吸附剂的结构和化学性质。为了测试其有效性，科学家将甲基橙和亚甲基蓝溶解在水中，其中第一个是阳离子染料，第二个是阴离子染料，污染物浓度均为每升150毫克。随后将50毫克吸附剂放在50毫升污染物溶液中，研究人员测量了五个小时内污染物的浓度水平。

只需五分钟的作用，吸附剂就成功地去除了50.48%的甲基橙和85.35%的亚甲基蓝。一个小时后，水中几乎没有污染物——该复合物吸收了94-100%的染料。一克吸附剂可以容纳149毫克甲基橙和178毫克亚甲基蓝。事实证明，该复合物也是可重复使用的。即使使用7个周期，去除污染物的效率也没有低于90%。

“从这些结果中可以假设合成的吸附剂可以通过过滤来净化水。俄罗斯人民友谊大学教授Vinod Kumar说：“通过考虑低成本和更高的吸附潜力，GO-MnO₂纳米复合材料将成为同时从污染水中去除阳离子和阴离子染料进行净水的有前途的候选者。”