卡尔斯鲁厄理工学院
具有太阳模拟器的光催化膜过滤系统
这些膜涂有二氧化钛
署名:马库斯·布雷格，基特 水中的微污染物通常是积累在环境中的激素，可能对人类和动物有负面影响
卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和莱比锡莱布尼茨表面工程学院(IOM)的研究人员现在已经开发出一种当这些污染物流经聚合物膜时进行光催化降解的方法
它发表在《自然纳米技术》杂志上
光照射会引发化学反应，结果是涂有二氧化钛的膜上的类固醇激素被降解
无论人们生活在哪里，用于避孕或农业的激素都会进入废水中
类固醇激素，如性激素和皮质类固醇，可能会在环境中积累，并对人类和动物产生不利影响，因为它们会损害行为发育和生育能力
例如，性激素可能会导致雄性鱼发展雌性特征
因此，在废水再次进入提取饮用水的自然水循环之前，从废水中去除激素和其他微污染物是很重要的
KIT先进膜技术研究所(IAMT)负责人Andrea Iris Schä fer教授说:“为人们提供清洁的饮用水是目前世界范围内最重要的挑战之一。”
“微污染物对我们的未来是一大威胁，因为它们会损害我们的生育能力和大脑功能
" 受太阳能电池技术的启发 多年来，谢弗一直在研究纳滤水处理
为此，她使用了具有纳米孔径的聚合物膜
然而，纳米过滤需要高压，因此需要更多的能量
此外，微污染物可能积聚在聚合物膜材料中，并逐渐进入过滤水中
即使污染物被完全分离，浓缩的污染物流也可能形成并需要进一步处理
受到太阳能电池技术的启发，布莱斯S
来自KIT，Schä fer的Richards有了用二氧化钛涂覆聚合物膜并设计光催化膜的想法
光催化活性二氧化钛纳米颗粒被应用于微孔滤膜，微孔滤膜的孔径略大于纳滤
然后用光照射引发化学反应，其结果是细胞膜上的类固醇激素被降解
Schä fer和她在IAMT的团队以及来自莱比锡莱布尼茨表面工程研究所(IOM)的同事一起，现在已经实现了她的想法，并在《自然纳米技术》杂志上展示了这项新技术
水催化剂 “我们开发了一种水的催化剂，”谢弗总结她的工作
使用光催化聚合物膜，类固醇激素在连续流动模式下被去除至4 ng/l的分析检测极限
事实上，测得的浓度非常接近1纳克/升，这是世界卫生组织新的饮用水指南中规定的限值
研究人员现在正在通过减少所需的时间和消耗的能量来优化他们的技术
此外，他们的重点在于利用自然光
特别是，他们的研究旨在通过光催化降解其他污染物，如全氟烷基化和多氟化物质(PFAS)等工业化学品或草甘膦等农药
另一个目标是升级技术
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