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| 新型催化劑只靠陽(yáng)光就能凈水 |
| 來(lái)源：中國科技報 更新時(shí)間：2014-03-19 11:17:04 瀏覽次數： |
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環(huán)境水中有很多微量污染物，如洗滌劑、染料、殺蟲(chóng)劑、除草劑、藥物，而常規的廢水處理程序如吸附、氧化、紫外線(xiàn)照射、生物分解等只能去除其中一部分。最近，愛(ài)爾蘭都柏林城市大學(xué)的一個(gè)研究小組向美國化學(xué)協(xié)會(huì )第247屆全國會(huì )議提交報告稱(chēng)，他們制造出一種簡(jiǎn)便易行的凈水器，可用陽(yáng)光和一種常見(jiàn)的鈦白粉，將水中的有機化合物完全分解，為廣大農村和發(fā)展中國家人民帶來(lái)實(shí)惠。
都柏林城市大學(xué)的安妮·莫里斯博士解釋說(shuō)，要改良目前的水處理方法，去除那些可能的有害物質(zhì)，成本很高且耗費大量能量，也不一定能把這些污染物完全去除。而常用于給涂料、紙張、牙膏、食物及其他產(chǎn)品增白的二氧化鈦（TiO2）粉末，在一定的能量下，可作為催化劑來(lái)促進(jìn)化學(xué)反應——分解飲用水中的殺蟲(chóng)劑、藥物等有機化合物。
據物理學(xué)家組織網(wǎng)3月17日（北京時(shí)間）報道，研究小組對納米粒子、納米管、納米線(xiàn)和納米介孔珠等不同形狀的TiO2進(jìn)行了試驗，最后發(fā)現納米管形狀的TiO2能更好地吸收可見(jiàn)光，因此被陽(yáng)光激活的效果最好。他們選擇石墨烯薄片作為一種載體裝置，讓TiO2納米管與石墨烯薄片結合。當污染物通過(guò)這種混合層時(shí)，就被困在石墨烯表面上，TiO2得以與污染物“親密接觸”而有效分解它們。他們還用雙氯芬酸（diclofenac）等多種藥物成功地驗證了這一系統的效果。
“我們正在研究能否把這種石墨烯混合材料裝在盒子里，作為飲用水處理的一個(gè)步驟。”莫里斯說(shuō)。盒式系統還能固定石墨烯，讓污染物不會(huì )漏到干凈水里。“將來(lái)你可以在市場(chǎng)上買(mǎi)一個(gè)這種盒子，直接放到飲水管道里。”
但莫里斯還指出，要將飲用水完全凈化，單靠這一步是遠遠不夠的。這只是在經(jīng)過(guò)常規水處理工序后進(jìn)一步的凈化，以消除最難去除最隱蔽的污染物。新技術(shù)將來(lái)可能作為一種簡(jiǎn)便消費品，用來(lái)去除水中的頑固性污染，作為凈水的最后一步。
莫里斯說(shuō)，在宣布這種TiO2-石墨烯系統成功之前，還有許多問(wèn)題要解決，比如要保證在分解污染物時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品是無(wú)害的，還要確保系統所需要的能量和簡(jiǎn)單地用紫外線(xiàn)照射TiO2大致相當。
編輯圈點(diǎn) ：
當鈦白粉遇到陽(yáng)光，簡(jiǎn)單的組合竟然成為了水凈化的絕佳解決方案。關(guān)鍵是它還便宜。作為世界上最主要的鈦白粉生產(chǎn)國，目前中國的報價(jià)在13000元/噸左右，相比動(dòng)輒千元的RO膜等其他水處理產(chǎn)品，用它做成的“陽(yáng)光凈水盒”可能真會(huì )賣(mài)出“白菜價(jià)”。值得一提的是，這項技術(shù)在農村地區會(huì )更加有用——這里沒(méi)有城市水處理廠(chǎng)的大型設備，常用小型水處理器給幾十戶(hù)人家供水，便宜的價(jià)格加上簡(jiǎn)便的使用，將使“陽(yáng)光凈水盒”成為農村飲水安全的保障。
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