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等離子體所在二維MXene材料的水環境行爲方面研究取得新成果
文章来源: 文/程军莉 图/陈长伦 发布时间: 2020-02-26

  近日,等离子体所应用等离子体研究室陈长伦课题组研究了二维MXene材料在水环境中的胶体行为,取得了创新成果,相关研究发表在美国化学会环境类顶级期刊《环境科学技术》(Environmental Science & Technology)上。

  二維MXene材料因其獨特的二維層狀結構,良好的導電性和親水性、磁性和透光性、力學性能以及其他優異的物理化學性質,被廣泛應用于儲能、催化、電磁屏蔽幹擾、電化學檢測等領域,展示出非常好的應用前景。MXene同時具有較大的比表面積、豐富的活性位點、較高的離子交換容量、可控的層間距以及良好的親水性等優點,被廣泛研究用于重金屬離子的去除。MXene材料很好地繼承了母體材料MAX相所具有的化學與結構穩定性以及優良的導熱性和抗輻照性能。因此除了能夠清除重金屬離子等普通環境汙染物,對于高釋熱、強放射環境下核廢物的處置也具有實際的應用價值。隨著MXene材料作爲放射性核素吸附劑在環境領域越來越廣泛的研究和應用,載帶放射性核素的MXene材料可能通過各種途徑進入環境,給生態環境帶來負面影響。

  陳長倫研究員指導碩士生謝憶等選取Ti3C2Tx爲代表性MXene材料,采用靜態批實驗並結合微觀光譜表征手段率先系統地研究了Ti3C2Tx MXene在不同合成水和天然水體(取自合肥科學島董鋪水庫、南淝河和巢湖)中的聚集動力學以及長期穩定性。課題組將進一步研究分析放射性核素和MXene的體系中吸附、膠體性質與毒理特性之間的關聯機制,以及MXene材料與放射性核素對菌的複合毒性機理。此研究成果將有助于評估MXene材料的應用安全性,也將爲預測MXene材料載帶放射性核素後在環境中的歸趨及生態風險提供有益的借鑒和指導。

  該研究得到了國家自然科學基金項目的資助。

  文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.9b05372 

 

MXene材料在水環境中的聚沈

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