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磁性纳米粒子易于去除废凯旋英雄 嘉文四世水中的微污染物

纳米技术 2021-12-04 23:58:07

作者:苏黎世联邦理工学院费利克斯·乌尔斯顿 许多废水处理厂不能完全去除废水中的化学物质

信用:符号形象:Shutterstock 微污染物给我们的水道带来了相当大的负担,但是从废水中去除它们需要相当多的技术资源

现在,联邦理工学院的研究人员开发了一种方法,可以有效地去除这些有问题的物质

在我们的日常生活中,我们都使用大量的化学物质,包括化妆品、药物、避孕药、植物肥料和洗涤剂——所有这些都有助于让我们的生活变得更轻松

然而,使用这种产品对环境有不利影响,因为在今天的水处理厂中,许多产品不能完全从废水中去除

作为微污染物,它们最终会进入环境,给我们水域的动植物带来负担

因此,作为《水资源保护法》修订的一部分,议会于2014年决定在2040年前为选定的水处理厂增加一个净化阶段,以去除微污染物

尽管该项目的资金原则上已经落实,但该项目对电厂运营商来说是一个挑战,因为只有通过复杂的程序才能去除关键物质,这些程序通常基于臭氧、活性炭或光

纳米粒子有助于降解 现在,苏黎世联邦理工学院机器人和智能系统研究所的研究人员开发了一种优雅的方法,可以更容易地去除这些物质

使用多铁性纳米粒子,他们已经成功地诱导污染水中化学残留物的分解

在这里,纳米粒子不直接参与化学反应,而是充当催化剂,加速物质转化为无害的化合物

“像这样的纳米粒子已经在许多工业领域的化学反应中被用作催化剂,”萨尔瓦多·潘内解释说,他以高级科学家的身份在推进这项研究中发挥了关键作用

“现在,我们已经证明它们也可以用于废水净化

" 基于各种有机颜料的例子,例如纺织工业中使用的那些,研究人员能够证明他们的方法的有效性

治疗前左图,治疗后右图

信用:苏黎世联邦理工学院/ Fajer Mushtaq 减少80% 在他们的实验中,研究人员使用了含有微量五种常用药物的水溶液

实验证实,纳米粒子可以将水中这些物质的浓度降低至少80%

该小组的博士生法杰尔·穆什塔格强调了这些结果的重要性:“这些物质还包括两种用传统的臭氧方法无法去除的化合物

" “值得注意的是,我们能够利用磁场精确调节纳米粒子的催化输出,”参与该项目的博士后陈祥忠解释说

颗粒具有被铁酸铋壳包围的钴铁氧体芯

如果外加交变磁场,粒子表面的某些区域带正电荷,而另一些区域带负电荷

这些电荷导致水中活性氧的形成,将有机污染物分解成无害的化合物

陈说,磁性纳米粒子可以很容易地通过磁场从水中去除

业界的积极回应 研究人员认为这种新方法很有前途,举例来说,它比基于臭氧的废水处理技术更容易实施

“废水行业对我们的发现非常感兴趣,”潘尼说

然而,这种方法还需要一段时间才能应用于实践,因为到目前为止这种方法只在实验室进行过研究

无论如何,Mushtaq说已经批准了一个由瑞士国家科学基金会和Innosuisse共同资助的桥梁项目,旨在支持该方法转化为实际应用

此外,建立一个分离公司的计划已经到位,研究人员打算在该公司将他们的想法发展到市场成熟

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