3D打印和蓝色可持续性:利用工艺诱导的缺陷从水中去除金属离子
Akel F Kanaan1, Ana P Piedade2
1Federal University of Paraná, Department of Chemical Engineering, Curitiba 82590-300, PR, Brazil.
Polymers
|July 27, 2024
概括
3D打印的缺陷,如多孔性,可以用于净化水. 研究人员开发了一种3D打印材料,可以有效地从水中去除铁,铜和,为废水处理提供了一种新的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境工程 环境工程
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 增材制造 (AM) 或3D打印使复杂的部件制造成为可能,但往往会导致诸如孔隙性等缺陷.
- 3D打印零件的多孔性通常被视为缺点,限制了材料的应用.
- 利用固有的材料特性和制造缺陷可以导致创新的功能.
研究的目的:
- 调查利用3D打印元件中的多孔性的潜力,以去除金属离子.
- 为了比较使用定制3D打印零件净化水的连续和超声波辅助方法的效率.
- 通过材料挤出加工的LAY-FOMM®60聚合物的金属离子去除能力的评估.
主要方法:
- 在材料挤出3D打印过程中使用LAY-FOMM®60聚合物丝.
- 在印刷后删除了水溶性聚合物组件,以故意增加孔隙性.
- 两种实验设置,连续流和超声波辅助,被用来测试水的净化能力.
- 量化了从非饮用自来水中去除铁,铜和离子的效率.
主要成果:
- 连续设置显示了高金属离子去除能力,超过80%的铁,铜和.
- 3D打印部件的多孔性和高水膨胀能力 (~80%) 被确定为离子吸附的关键因素.
- 超声波辅助方法显示效率较低,与测试离子的连续设置相比.
结论:
- 增材制造缺陷,特别是孔隙性,可以在水处理应用中得到有利的利用.
- 使用LAY-FOMM®60的3D打印组件为金属离子去除提供了一种有希望的,可定制的和具有成本效益的方法.
- 该战略为设计环境和废水处理中的先进过和分离系统提供了可行的替代方案.
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