新发现！液态金属可将有毒水转变为安全饮用水

概要：研究人员发现了一种革命性且廉价的方法来制造过滤器，可以在几分钟内将被重金属污染的水转变为安全的饮用水。

一个廉价的新设备可以在几分钟内将污染的水转变为饮用水。图片来源：©Vasily Merkushev / Fotolia

新南威尔士大学和墨尔本皇家理工大学的研究人员发现了一种革命性且廉价的方法，可以在制造出能够在几分钟内将重金属污染水转化为安全饮用水的过滤器。

最近新南威尔士大学聘请的SHARS教授Kourosh Kalantar-zadeh和他在RMIT的前同事表示，氧化铝制成的纳米过滤器可以用固定量的液态金属镓来廉价生产，且几乎不消耗能量。

在发表在Advanced Functional Materials上的一篇论文中，主要作者Ali Zavabeti博士（RMIT）和Kalantar-zadeh教授解释说，当室温下将一大块铝加入液态镓的核心时，镓的表面会迅速产生氧化铝层。

作者发现这些氧化铝纳米片具有高度多孔性，并且进一步证明它们适用于前所未有的超快速率过滤重金属离子和油污染物。

最近加入新南威尔士大学化学工程学院后获得ARC澳大利亚桂冠奖学金的Kalantar-zadeh教授表示，这种新的液态金属制造工艺生产的低成本便携式过滤器可供无法获得清洁饮用水的人在几分钟内去除铅和其他有毒金属等物质。

Kalantar-zadeh教授说：“因为它超级多孔，水很快就会通过滤层。铅和其他重金属对氧化铝具有很高的亲和力。当水通过数十亿层时，每个铅离子都会被这些氧化铝薄片吸引。与此同时，它非常安全，因为重复使用后，水流不能将重金属离子从氧化铝中分离出来。”

他还认为，这项技术可以在非洲和亚洲得到很好的应用，因为在这些地方，水中的重金属离子含量远远超出人类安全饮用的范围。据估计，有7.9亿人，即地球人口的十分之一，无法获得洁净水。

教授补充说： “如果你那里的水质很差，你就可以随身携带一个带过滤器的小工具，用氧化铝过滤器将污染的水倒入烧瓶顶部。等待两分钟，过滤器中的水便是非常干净的水，完全可以饮用。更令人开心的是，这个过滤器很便宜。”

有些便携式过滤产品可以去除水中的重金属，但它们相对昂贵，通常超过100美元。

相比之下，由液态镓生产的氧化铝过滤器可以低至10美分，这对潜在的制造商极具吸引力。

“到目前为止，要生产氧化铝，你需要在1000。C以上处理铝或使用其他能源密集型工艺处理，这些处理通常会消耗很多能量来制造像这种过滤器一样的东西，这就使得产品非常昂贵。”

虽然铝是一种丰富且廉价的金属，但镓相对昂贵。使用镓的原因是，每次生产氧化铝后，它都保持纯净。

只需在镓中加入铝，当其表面暴露在水中时就会出现氧化铝。并且镓可以反复使用，因为镓从不参与反应，这样的制造过程成本非常低并且只需要很低的能量消耗，这些过滤器甚至可以用厨房制造。

他说：“我们正在发布这一概念，并将其对大众发布，这样全世界的人们都可以免费使用这一理念并付诸实施，以提高他们的生活质量。这完全是一个新的范例。我们甚至还没有开始探索如何使用液态金属作为制造廉价、绿色和人类安全的基础。”

由Kalantar-zadeh教授和Zavabeti博士领导的工作由ARC未来低能耗电子技术中心（FLEET）资助。

原文来自sciencedaily，原文题目：Liquid metal discovery to make toxic water safe and drinkable，由材料科技在线团队翻译整理。