物理科技生物学-PHYICA

利用新兴的微污染物

技术工程 2022-03-07 21:53:44

Making light work of emerging micropollutants使用高强度光脉冲可以成功地从废水中去除危险和对环境有害的有机微污染物。信用:KAUST哈桑·塔希尼水中的碳基有机微污染物可以通过高强度光脉冲处理来去除,这一过程由KAUST的研究人员开发和演示。众所周知,这种光降解过程是可行的,但其用途受到所需处理时间长的限制。卢卡·福图纳托(Luca Fortunato)、托马斯·安托普洛斯(Thomas Anthopoulos)和他的同事已经证明,利用氙气闪光灯产生的高强度光脉冲可以显著加速这种光降解处理。

“这项工作的一个有趣的方面是,我们结合了两个不同领域的专业知识和技术,”Fortunato说。他解释说,两个不同的研究部门——KAUST的太阳能中心和水脱盐和Reu se中心——之间的合作使该团队能够采用一种脉冲光系统,该系统以前用于处理晶体管和太阳能电池的半导体材料。

有机微污染物被称为新兴污染物,包括一长串药物、激素、个人护理产品中的化合物和工业化学添加剂。由于环境立法的薄弱,它们在水路运输中是一个日益严重的问题。它们从许多地方释放出来,在水中具有很高的持久性,即使浓度很低,也会对人体健康产生毒性影响。在某些情况下,每升只有几毫微克是有害的。

“它们被废水处理厂不断排放到水道中,传统的处理方法在去除这些污染物方面效果有限,”福图纳托说。

研究人员发现,高强度脉冲光(HIPL)的有效性因包括脉冲数量和光传递的总能量剂量在内的参数而异。这使得他们能够确定处理含有11种重要OMP的测试溶液的最有效条件,包括药物、激素和工业化学污染物。

他们发现,HIPL疗法以惊人的降解速度触发了OMPs的分解。

“我们的创新方法可以在几毫秒内有效去除水中的OMPs,使其成为高通量水处理应用的理想选择,”Anthopoulos说。

这种疗法有可能成为日益严重的环境问题的高效、直接和可扩展的解决方案。

该团队正在努力进一步提高系统的效率并增加其吞吐量。他们的下一步是扩大治疗规模。

“我们希望很快建造一个中试规模的反应器,以更现实地评估废水处理的效率,”福图纳托说。

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