新催化劑只靠陽光就能凈水

環(huán)境水中有很多微量污染物 如洗滌劑、染料、殺蟲劑、除草劑、藥物 而常規(guī)的廢水處理程序如吸附、氧化、紫外線照射、生物分解等只能去除其中一部分。最近 愛爾蘭都柏林城市大學(xué)的一個研究小組向美國化學(xué)協(xié)會第247屆全國會議提交報告稱 他們制造出一種簡便易行的凈水器 可用陽光和一種常見的鈦白粉 將水中的有機化合物完全分解 為廣大農(nóng)村和發(fā)展中國家人民帶來實惠。

都柏林城市大學(xué)的安妮·莫里斯博士解釋說 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 可作為催化劑來促進化學(xué)反應(yīng)——分解飲用水中的殺蟲劑、藥 物等有機化合物。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道 研究小組對納米粒子、納米管、納米線和納米介孔珠等不同形狀的TiO2進行了試驗 最后發(fā)現(xiàn)納米管形狀TiO2能更好地吸收可見光 因此被陽光激活的效果最好。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(jié)合。當(dāng)污染物通過這種混和層時 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 di c l o f enac等多種藥物成功地驗證了這一系統(tǒng)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步驟。”莫里斯說。盒式系統(tǒng)還能固定石墨烯

讓污染物不會漏到干凈水里?！皩砟憧梢栽谑袌錾腺I一個這種盒子 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)過常規(guī)水處理工序后進一步的凈化 以消除最難去除的最隱蔽的污染物。新技術(shù)將來可能作為一種簡便消費品 用來去除水中的頑固性污染物作為凈水的最后一步。

莫里斯說 在宣布這種TiO2-石墨烯系統(tǒng)成功之前 還有許多問題要解決 比如要保證在分解污染物時產(chǎn)生的副產(chǎn)品是無害的 還要確保系統(tǒng)所需要的能量和簡單地用紫外線照射TiO2大致相當(dāng)。

當(dāng)鈦白粉遇到陽光 簡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 目前中國的報價在13000元/噸左右 相比動輒千元的RO膜等其他水處理產(chǎn)品 用它做成的“陽光凈水盒”可能真會賣出“白菜價”。值得一提的是 這項技術(shù)在農(nóng)村地區(qū)會更加有用——這里沒有城市水處理廠的大型設(shè)備 常用小型水處理器給幾十戶人家供水 便宜的價格加上簡便的使用 將使“陽光凈水盒”成為農(nóng)村飲水安全的保障。