2024-12-14
2022年4月7日,一篇文章公开了位于瑞士洛桑的瑞士联邦理工学院研究人员开发的一种新型水过滤器,这种过滤器只需阳光和一些碳纳米管就能杀死饮用水中的细菌,从而让不需要电就能去除水中的细菌成为现实,这是以往科幻片中才有的景象。
洁净的水,图片源自网络
发表在自然出版集团(NPG)旗下的刊物《NPJ CLEAN WATER》杂志上的这篇文章,详细描述了这种过滤器,它可以在无法获得可靠饮用水的地方成为一种有用的水净化器。其神秘之处在于通过使用二氧化钛制成的纳米线,这种纳米材料在与紫外光结合时,纳米线会使少量的水(H2O)发生反应,生成一种叫做活性氧(ROS)的化学物质,包括氧的一电子还原产物超氧阴离子(O2·-)、二电子还原产物过氧化氢(H2O2)和三电子还原产物羟基自由基(·OH)。
一种二氧化钛纳米线,图片源自网络
由于这种二氧化钛制成的纳米线含量很低因此不会存在安全问题,同时它们可以非常有效地消灭细菌。这些研究人员还发现,当他们将二氧化钛纳米线与碳纳米管结合时,这种混合材料在杀灭细菌方面甚至表现更好。
一种碳纳米管,图片源自网络
研究结果表明,这种过滤器可以去除大肠杆菌(Escherichia coli),这意味着它对其他细菌——以及一些大型病毒——应该同样有效。论文的主要作者之一的拉斯洛·福罗(László Forró)教授说,过滤器的设计是“化学家、物理学家和生物学家之间的密切合作的结果”,这体现出未来跨越性创新需要多学科交叉的重要性。拉斯洛·福罗认为:“我们的原型机甚至可以在偏远地区为少数人提供清洁的饮用水,而且很容易扩大规模金年会(金子招牌)。”据悉,这一成果已经吸引了大量关心环境问题和可持续发展的有才华的研究人员。同时,研究人员正在寻找改进和资助净化器的方法。
纯净水,图片源自网络
国纳科技酱认为,二氧化钛作为光触媒材料进行杀菌并不新鲜,感兴趣的朋友可以参考这篇文章,《空气净化材料蝶变正当时专题讨论7:光催化材料》。但是能够大幅提高杀菌效率并能够使产品落地将具有显著科学意义,将是一项非常伟大的成就。我们认为,这也是纳米科技众多应用中最让人遐想的领域之一,想了解什么是纳米科技的朋友,可以参考这篇文章,《国纳科技酱:什么是纳米科技?看完这篇文章你就明白了》。#科技头条##光触媒##净化水#金年会金字招牌
形形色色的纳米科技,图片源自网络
我是@国纳科技酱,技术背景资深运营,百家匠心计划签约创作者,百家榜及优选计划上榜创作者,扎根空净/新材料/节能环保领域二十年,用冷静、专业视角给你带来不一样的科学认知。
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