据世界卫生组织的资料显示,全球有大约十亿人无法取得清洁的饮用水,随着气候变化的加剧,这个数字还在增长。与此同时,工业中大量使用重金属令人类遭遇越来越多的有毒水源。当前,城市供水使用的商业化铅汞去除法成本高、能耗高、效率低下。其他的水处理方式效率略高,要么用途单一、无法再生,要么能产生其他有毒废物。
近日,美国EPFL温迪·李·昆教授主持的实验室与加大伯克利大学等合作研究机构发现了一种新方法:利用金属有机骨架(MOFs)内部面积丰富、化学属性易于调整的特性,达到除去水里重金属的目的。
研究人员设计出一种在水中性质稳定的MOF/高分子聚合物,它的原料廉价、安全、生态环保,且容易复制。具体来说,他们用多巴胺处理Fe-BTC(一种MOF),产生聚合多巴胺(PDA),最终得到Fe-BTC/PDA。这种MOF可以从真实污染水样中快速、准确地去除大量铅、汞重金属,可以去除其自身重量1.6倍的汞、0.4倍的铅。
通过对含毒水样进行实验,发现这种MOF只需要几秒钟就可以将铅浓度降低至十亿分之二,达到了美国环境保护署和世界卫生组织可饮用水的标准。对来自世界各地的多种真实的污染水源进行的测试也证明,它可以成功去除水中含的铅。
考虑到有毒金属的多种来源,新的MOF材料很有希望突破当前洁净水处理的局限性。目前,研究者正在测试用专门设计的新材料去除水和空气中的其他类型的痕量污染物。
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编译:馥莉 审稿:alone 编辑:张梦
来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2018/03/180314092258.htm