Wetenschap
Jacob D. Lanphere, een doctoraat student aan UC Riverside, houdt een monster van grafeenoxide vast. Krediet:UC Riverside
In een eerste-van-zijn-soort studie van hoe een materiaal waarvan sommigen denken dat het de elektronica-industrie kan transformeren in water, onderzoekers van de Universiteit van Californië, Riverside Bourns College of Engineering ontdekte dat grafeenoxide-nanodeeltjes erg mobiel zijn in meren of beken en daarom waarschijnlijk negatieve milieueffecten veroorzaken als ze vrijkomen.
Grafeenoxide nanodeeltjes zijn een geoxideerde vorm van grafeen, een enkele laag koolstofatomen die wordt gewaardeerd om zijn sterkte, geleidbaarheid en flexibiliteit. Toepassingen voor grafeen omvatten alles van mobiele telefoons en tabletcomputers tot biomedische apparaten en zonnepanelen.
Het gebruik van grafeen en andere op koolstof gebaseerde nanomaterialen, zoals koolstof nanobuisjes, groeien snel. Tegelijkertijd, recente studies hebben gesuggereerd dat grafeenoxide giftig kan zijn voor mensen.
Naarmate de productie van deze nanomaterialen toeneemt, het is belangrijk voor regelgevers, zoals de Environmental Protection Agency, om hun potentiële milieueffecten te begrijpen, zei Jacob D. Lanphere, een UC Riverside-afgestudeerde student die co-auteur was van een zojuist gepubliceerd artikel over het transport van grafeenoxide-nanodeeltjes in grond- en oppervlaktewateromgevingen.
"De situatie van vandaag is vergelijkbaar met waar we 30 jaar geleden waren met chemicaliën en farmaceutica, " zei Lanphere. "We weten gewoon niet veel over wat er gebeurt als deze gemanipuleerde nanomaterialen in de grond of in het water terechtkomen. We moeten dus proactief zijn, zodat we de gegevens beschikbaar hebben om in de toekomst duurzame toepassingen van deze technologie te promoten."
Het artikel, mede geschreven door Lanphere, "Stabiliteit en transport van grafeenoxide-nanodeeltjes in grondwater en oppervlaktewater, " werd gepubliceerd in een speciale uitgave van het tijdschrift Milieutechnische wetenschappen .
Andere auteurs waren:Sharon L. Walker, een universitair hoofddocent en de John Babbage Chair in Environmental Engineering aan UC Riverside; Brandon Rogers en Corey Luth, beide niet-gegradueerde studenten werken in het lab van Walker; en Carl H. Bolster, een onderzoekshydroloog bij het Amerikaanse ministerie van landbouw in Bowling Green, Ky.
Walker's lab is een van de weinige in het land die de milieu-impact van grafeenoxide bestudeert. Het onderzoek dat leidde tot de Milieutechnische wetenschappen paper gericht op het begrijpen van de stabiliteit van grafeenoxide nanodeeltjes, of hoe goed ze bij elkaar blijven, en beweging in grondwater versus oppervlaktewater.
De onderzoekers vonden significante verschillen.
In grondwater, die doorgaans een hogere hardheidsgraad en een lagere concentratie natuurlijke organische stof heeft, de grafeenoxide-nanodeeltjes hadden de neiging minder stabiel te worden en uiteindelijk te bezinken of te worden verwijderd in ondergrondse omgevingen.
In oppervlaktewateren, waar er meer organisch materiaal en minder hardheid is, de nanodeeltjes bleven stabiel en bewogen verder, vooral in de ondergrondse lagen van de waterlichamen.
De onderzoekers ontdekten ook dat grafeenoxide nanodeeltjes, ondanks dat het bijna plat is, in tegenstelling tot bolvormig, net als veel andere gemanipuleerde nanodeeltjes, volgen dezelfde theorieën over stabiliteit en transport.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com