@ 2019.02.26 , 09:00

绿色环保、便宜高效的光化学净水装置

借助太阳光线,原型“绿色”材料可以在一小时内为四个人净化出足够的每日饮用水。研究人员在2月7日的Chem报告称,在测试中,净水装置杀死了10升水中近100%的细菌。

这种新材料是一种二维石墨碳氮化物薄片,是一种光催化剂:它在被照射时会释放电子,从而产生出足以伤害微生物的氧基化学物质。该设计避免了其他类似技术的固有缺陷。现今最有效的光催化剂含有金属,而金属可能成为有毒污染物浸入水中。其他非金属的光催化剂,效率较低,因为它们不容易失去电子。

悉尼科技大学的材料科学家Guoxiu Wang及其同事创造了超薄的石墨碳氮化物片,并添加了酸和酮等化学基团,将电子引向片材的边缘。在那里,电子跳跃到水中的氧原子上形成诸如过氧化氢等化学物质,杀死水中的微生物。

该发明在50毫升的水样测试中杀死了99.9999%的细菌,包括大肠杆菌。这与最好的金属催化剂一样高效。它比以前最好的无金属光催化剂起效更快,后者需要一个多小时才能达到新发明在30分钟内实现的效果。

然后该团队将石墨碳氮化物薄片贴到盛水塑料袋的内表面,在一小时内净化出10升水。

“我们的动机是开发一种有效的方法,利用阳光为未开发或偏远的地区制造洁净的饮用水,而无需集中供应清洁水。”Wang向我们解释道,并指出碳和氮的成分使催化材料价格低廉。研究人员接下来的目标是与工程师合作,改进发明,以完成适合商业应用的大规模生产。

本文译自 sciencenews,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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