據外媒報道(dào),萊斯大學(xué日月)的研究人員最近成(chéng)功發(fā說我)明了一種(zhǒng)新的“纖維墊”,可以吸附并破壞水中為小的污染物,研究成(chéng)果發(fā)表在《En劇能vironmental Science and Te習草chnology》上。這(zhè)種(zhǒng)淨化作用體場由嵌入聚合物纖維中的二氧化钛納米粒子實現。與其它系統相比,這(zh子業è)種(zhǒng)設計更加快速、安全、且節能(néng)。
二氧化钛是一種(zhǒng)相當高産的淨化材資到料,當暴露在紫外光下的時(shí)候,它可以成(chéng)為光催理理化劑,釋放出活性氧(ROS)來分解污染物。外說由于二氧化钛的這(zhè)一性能(néng),多年來已經(jīng日物)被(bèi)廣泛應用于微流體過(guò)濾亮通器、建築吸煙面(miàn)闆以及可以在陽光下實現衣房票物自清潔的織物塗層中。
在這(zhè)項研究中,二氧化钛納米顆粒被(bèi)輛機嵌入高滲透聚乙烯纖維墊中,由于纖維本身的疏水性,意味著(zhe)纖維墊不會做亮(huì)吸收水分但是會(huì)吸走水西美中的污染物。在纖維墊吸附污染物之後開路(hòu),再用紫外光對(duì)其進(jìn)行照射,即可觸發能她(fā)破壞污染物的光催化反應。這師
嵌入二氧化钛納米顆粒的纖維
事(shì)實上,二氧化钛早已在水處理中使用,但通常需要將(資愛jiāng)大量的原料添加到(dào)廢水中形成(chéng)泥漿,完成(c一得héng)光催化步驟之後(hòu我吃),處理過(guò)的水需要再從泥漿中濾出,過(算的guò)程既困難又低效。這(zhè)司新項研究的作者之一Pedro Alvarez表示,當前的光催化處書金理在效率上有兩(liǎng)大限制:道謝首先,産生的氧化劑比目标污染物要豐富得多,所以書黑無法破壞污染物;其次,需要耗費大量的會笑時(shí)間和金錢來保持和分離漿狀的光催化劑,防止其洩露到(d國吧ào)處理過(guò)後(hòu)的水中。在某些情況下下著,過(guò)濾泥漿的能(néng)源成(關費chéng)本甚至遠超紫外光成(chéng)本。鑒于此劇林,研究團隊通過(guò)固定催化劑來化解,讓它易于重用和保留。
除速度更快外,研究人員還(hái)稱這(zhè)項新技術可以節省更多的能(說鐵néng)源,尤其是對(duì)污染嚴重的水。從水處理工廠的廢水到(d下物ào)處理後(hòu)的蒸餾水,纖維墊隻需增加2倍的能物門(néng)量,相比之下,直接使用二氧化钛納米顆粒的漿液需要增加11倍不區的能(néng)量。
嵌入二氧化钛納米顆粒的纖維墊先行吸附再破壞污染物
如果污染太多,紫外光難以抵達納米顆粒所在的位置水計,新技術也支持兩(liǎng)步處理。Al關票varez 表示,如果水渾濁,那麼(me)光的滲透會(huì)是市南一種(zhǒng)挑戰,可以將(jiāng)吸附污染物的墊子轉移到(dào)大遠另一個有更幹淨水的反應堆裡(lǐ),然後(hòu)通過(guò)紫外光低路將(jiāng)污染物破壞,再繼續使用。
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