爱尔兰发明简易净水器 只靠阳光就能净水

2014-3-18 13:50 来源: 科技日报
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  环境水中有很多微量污染物,如洗涤剂、染料、杀虫剂、除草剂、药物,而常规的废水处理程序如吸附、氧化、紫外线照射、生物分解等只能去除其中一部分。最近,爱尔兰都柏林城市大学的一个研究小组向美国化学协会第247届全国会议提交报告称,他们制造出一种简便易行的净水器,可用阳光和一种常见的钛白粉,将水中的有机化合物完全分解,为广大农村和发展中国家人民带来实惠。

  都柏林城市大学的安妮·莫里斯博士解释说,要改良目前的水处理方法,去除那些可能的有害物质,成本很高且耗费大量能量,也不一定能把这些污染物完全去除。而常用于给涂料、纸张、牙膏、食物及其他产品增白的二氧化钛(TiO2)粉末,在一定的能量下,可作为催化剂来促进化学反应——分解饮用水中的杀虫剂、药物等有机化合物。

  据报道,研究小组对纳米粒子、纳米管、纳米线和纳米介孔珠等不同形状的TiO2进行了试验,最后发现纳米管形状的TiO2能更好地吸收可见光,因此被阳光激活的效果最好。他们选择石墨烯薄片作为一种载体装置,让TiO2纳米管与石墨烯薄片结合。当污染物通过这种混合层时,就被困在石墨烯表面上,TiO2得以与污染物“亲密接触”而有效分解它们。他们还用双氯芬酸(diclofenac)等多种药物成功地验证了这一系统的效果。

  “我们正在研究能否把这种石墨烯混合材料装在盒子里,作为饮用水处理的一个步骤。”莫里斯说。盒式系统还能固定石墨烯,让污染物不会漏到干净水里。“将来你可以在市场上买一个这种盒子,直接放到饮水管道里。”

  但莫里斯还指出,要将饮用水完全净化,单靠这一步是远远不够的。这只是在经过常规水处理工序后进一步的净化,以消除最难去除最隐蔽的污染物。新技术将来可能作为一种简便消费品,用来去除水中的顽固性污染,作为净水的最后一步。

  莫里斯说,在宣布这种TiO2-石墨烯系统成功之前,还有许多问题要解决,比如要保证在分解污染物时产生的副产品是无害的,还要确保系统所需要的能量和简单地用紫外线照射TiO2大致相当。

总编辑圈点

  当钛白粉遇到阳光,简单的组合竟然成为了水净化的绝佳解决方案。关键是它还便宜。作为世界上最主要的钛白粉生产国,目前中国的报价在13000元/吨左右,相比动辄千元的RO膜等其他水处理产品,用它做成的“阳光净水盒”可能真会卖出“白菜价”。值得一提的是,这项技术在农村地区会更加有用——这里没有城市水处理厂的大型设备,常用小型水处理器给几十户人家供水,便宜的价格加上简便的使用,将使“阳光净水盒”成为农村饮水安全的保障。