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太好了!磁性纳米颗粒可以轻松去除废水中的微污染物!_生活大爆炸大结局

太好了!磁性纳米颗粒可以轻松去除废水中的微污染物!_生活大爆炸大结局

微污染物对水道形成了相当大的承担,但是从废水中去除它们需要相当大的技术资源。如今,联邦理工学院的研究人员已经开发出一种办法,能够有效地去除这些有问题的物量。在日常生活中,我们都使用大量的化学物量,包罗化装品、药物、避孕药、植物肥料和清洁剂——所有这些都有助于使人们的生活更容易。然而,这些产物的使用对环境有倒霉的影响,因为在今天的水处置厂,许多产物不克不及完全从废水中去除。

做为微污染物,它们最末会进入环境,给河道中的动植物带来承担。因而,做为修订《水庇护法》的一部门,到2040年在选定的水处置厂增设一个净化阶段,以去除微污染物。虽然这方面的资金原则上已得到包管,但该项目对工厂运营者提出了挑战,因为只要通过复杂的法式才能去除关键物量,这些法式凡是是基于臭氧、活性炭或光。

纳米颗粒有助于降解

如今,苏黎世联邦理工学院机器人与智能系统研究所的研究人员开发了一种办法,能够更容易地去除这些物量。操纵多铁纳米颗粒,他们胜利地诱导了污染水中化学残留物的合成。在这里,纳米颗粒不间接参与化学反响,而是做为催化剂,加速物量转化为无害化合物。像这样的纳米颗粒已经在工业的许多范畴被用做化学反响的催化剂,如今,已经证明它们也能够用于废水净化。在尝试中,研究人员使用了含有微量五种常用药物的水溶液。尝试证明,纳米颗粒能够将这些物量在水中的浓度降低至少80%。

  • 许多废水处置厂不克不及完全去除废水中的化学物量。图片:Symbol image: Shutterstock

该小组的博士生Fajer Mushtaq强调了这些成果的重要性:这些物量还包罗两种用传统臭氧法无法去除的化合物。参与该项目的博士后陈湘中(音译)解释说:值得留意的是,可以操纵磁场准确调整纳米粒子的催化输出。粒子有钴铁氧体核心,四周有铋铁氧体外壳。假如外加交变磁场,粒子外表的某些区域带正电荷,而另一些区域带负电荷。这些电荷招致水中活性氧的构成,活性氧将有机污染物合成成无害的化合物。然后,操纵磁场能够很容易地将磁性纳米颗粒从水中去除。

业界的积极回应

研究人员认为,新办法是一种很有前途的办法,例如,它比臭氧废水处置更容易实现,废水处置行业对我们的发现十分感兴趣。然而,由于该办法目前只在尝试室中停止了研究,要将其应用于实际还需要一段时间。无论如何,Mushtaq说已经批准了由瑞士国家科学基金会和Innosuisse结合赞助的一个桥梁项目,目的是撑持该办法转化为实际应用。此外,已经有成立一家从属公司的方案,研究人员筹算将他们的想法开展到市场成熟。

  • 以各种有机颜料为例,例如用于纺织工业的颜料,研究人员可以证明他们的办法的有效性。左图使用前,右图使用后。图片:ETH Zurich / Fajer Mushtaq

参考期刊《ETH Zurich》DOI: 10.1002/adma.201901378博科园|科学、科技、科研、科普

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