Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Kvicksilverföroreningar är ett globalt problem i vatten, luft och mark nära guldgruvor, cement och viss metallproduktion, och andra tunga industrier som förbränner fossila bränslen – med borttagning för dyrt eller svårt i några av de fattigaste länderna i världen.
Nu har experter från Flinders University utökat testandet av ett hållbart utvinningsmaterial som kan absorbera nästan allt kvicksilver i förorenat vatten på några minuter – i sig tillverkat helt av lågkostnadsavfall från petroleum-, citrus- och jordbruksproduktionen.
Faktum är att testerna visade nästan total absorption av kvicksilver inom några minuter under försöksförhållanden, säger seniorförfattaren professor Justin Chalker och andra forskare i en ny tidskriftsartikel publicerad av Royal Society of Chemistry.
"Det framgår av studien att detta kvicksilverbindande material, som uppfanns vid Flinders University, är ultrasnabbt i sin förmåga att ta bort kvicksilver från vatten. I vissa fall fångas mer än 99% av kvicksilvret på bara några minuter. ," säger professor Chalker.
Chalker Labs medförfattare Dr. Max Worthington säger att tester gjordes på ett nytt material som skapats genom att belägga kiseldioxid med svavel och limonen – en ny kemisk kombination som redan har visat sig effektivt absorbera kvicksilveravfall.
"Denna kiseldioxid täckt med en ultratunn beläggning av poly(S-r-limonen), med svavel som blir över i petroleumproduktion och apelsinolja från apelsinskal som kasserats av citrusindustrin, testades omfattande i olika pH- och saltkoncentrationer", säger han .
"Denna nya kvicksilversorbent kan inte bara snabbt binda till kvicksilver i vatten, utan är också selektiv när det gäller att ta upp kvicksilver men inte andra metallföroreningar som järn, koppar, kadmium, bly, zink och aluminium."
Viktigt är att detta betyder att endast kvicksilver kommer att binda till orange-svavelsorbenten, vilket hjälper till med säkerheten efter att ha fångat det oorganiska kvicksilvret, tillägger medförfattaren Dr. Max Mann från Flinders University Chalker Lab.
"Partiklarna som finns i bara 27 g av detta fririnnande apelsinpulver har en ungefärlig yta av en fotbollsplan, och det kan snabbt produceras i tillräckligt stora volymer för att passa föroreningsnivåerna", säger han.
Chalker Lab Ph.D. kandidat Alfrets Tikoalu säger att kiseldioxid som kommer från jordbruksavfall, såsom vete- eller risproduktion, också skulle kunna användas för att materialet ska bli ännu mer hållbart.
"Denna kvicksilversaneringsteknik kan vara en cirkulär ekonomilösning för en mer hållbar värld eftersom detta förädlade material är tillverkat helt av avfall", säger han.
För att stödja resultaten användes matematisk modellering för att kvalitativt förstå kvicksilverupptagningshastigheten – data som är avgörande för att mäta och optimera den nya sorbenten i verklig sanering.
"Detta är en spännande ny utveckling när det gäller att producera förnybara och tillgängliga lösningar på stora miljöfrågor som världen står inför idag", säger tillämpad matematiker Dr. Tony Miller, en annan medförfattare till publikationen i Physical Chemistry Chemistry Physics.
Projektet är ett "utmärkt exempel på samarbete mellan kemiska och fysikaliska vetenskaper och matematik för att förstå graden av kvicksilverupptag av vår nya och innovativa sorbent", säger professor Chalker.
Artikeln "Modellering kvicksilversorption av en polysulfidbeläggning gjord av svavel och limonen" har publicerats i Physical Chemistry Chemistry Physics . + Utforska vidare
