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科学家用回收的菠萝叶制成气凝胶 用于食物保鲜及清洁废水
cnBeta.COM / 时间:2020-09-11 00:04:57

cnBeta.COM9月10日讯:延长易腐食品寿命的技术可以帮助我们避免大量的浪费,新加坡的科学家们以化学处理菠萝叶的形式发现了一种有希望的新可能性。该团队的新升级循环方法将这种通常被丢弃的生物质转化为一种气凝胶,不仅可以用于保存其他水果和蔬菜,还可以用来清理废水中的有毒化学物质。

这些新的可生物降解气凝胶是新加坡国立大学机械工程师的杰作,他们花了多年时间,希望用包括咖啡渣和甘蔗渣在内的废品制作这些环保材料。但研究人员对以菠萝叶为出发点生产的材料感到特别兴奋,他们说这种材料可以有多种用途。

“这些由菠萝叶纤维制成的生态气凝胶用途非常广泛,”研究小组负责人Duong Hai-Min教授说。“它们可以有效地作为吸油剂和用于隔热和隔音。我们还展示了它们在食品保鲜和废水处理方面的潜在应用。这是迈向可持续农业和废物管理的一大步,并为农民提供了额外的收入来源。”

这个过程首先是将菠萝叶纤维切碎并在水中混合,同时搅拌少量无毒化学品。然后将这种混合物进行陈化、冷冻、冻干,形成气凝胶,然后用活性炭粉处理。这关键的最后一步使气凝胶能够吸收乙烯气体,这种激素能够推动水果和蔬菜的成熟过程,效果非常好。

“由于收获后储存和加工设施不足,以及运输系统效率低下或中断,大量的新鲜农产品被丢弃,”研究作者Phan-Thien教授说。“因此,减少变质可以大大减少浪费。在我们的实验室实验中,用活性炭改性的生态气凝胶可以将腐烂过程至少延迟14天。改良后的生态气凝胶对乙烯的吸收能力是商用高锰酸钾乙烯吸收剂的6倍。与传统的使用强氧化剂相比,这也是一种更安全的方法,比无毒化学喷雾剂更有效,用于食品保鲜。”

研究人员通过这种技术的变体,使用其他原料生产了其他气凝胶,但他们表示,用菠萝叶制成的气凝胶拥有更强的机械性能。研究人员称,它们还可以涂上二亚乙基三胺,将其变成废水的过滤器,使其能够以传统溶液的四倍效率去除镍离子。

“由于其高孔隙率,生态气凝胶在去除金属离子方面具有很高的效率,即使在金属离子量较低的稀释溶液中也是如此,”Duong说。“处理过程简单,成本较低,不会产生二次废物。生态气凝胶还可以很容易地解吸金属离子,并可多次重复使用,进一步降低了成本。”

该团队已经为这种新型气凝胶申请了专利,并指出这种材料可以为食品保鲜和废水处理提供廉价的解决方案,成本约为每平方米20至35美元。