2020年7月8日
我们周围的空气仍然受到越来越多的污染。难怪许多科学家努力寻找净化空气的方法。
感谢波兰科学院物理化学研究所的Juan Carlos Colmenares教授领导的国际团队的工作,我们离实现这一目标又近了一大步。欧洲杯线上买球他们找到了一种方法,可以制造出一种高效的活性吸附剂,能够廉价有效地从各种有毒化合物中净化空气。
“最重要的是我们在实验室制造的材料,”科尔梅纳雷斯教授说。它不仅能吸附空气中的有毒蒸汽,而且由于其光催化性能,还能将其分解成毒性较小的元素。”
该小组制作的材料由两种非常便宜且容易获得的化合物组成:二氧化钛和氧化石墨。“我们打算让它广泛使用,”教授解释道“环保”。
这里的创新是利用超声波使两种对应物——一种是有机物,另一种是无机物——进行合作。有机物捕获有毒颗粒,无机物通过光催化作用将其破坏。欧洲杯猜球平台
超声波操作还显著拓宽了新材料的活性表面和化学异质性,从而提高了对空气中“坏蛋”的解毒效率。
“多亏了超声波,我们得到了良好的分散,氧化石墨层某种程度上停留在二氧化钛的表面,”Colmenares教授说。
最初,研究人员计划将这种材料作为士兵防毒面具的附加过滤层,或制成织物,以使士兵在战场上免受有毒气体化学品的伤害。所有这一切,提供了一天,是晴朗的,服装有额外的LED灯激活光催化。然而,即使在黑暗中也可以实现高吸收率。
然而,尽管这项发明已经在战剂上进行了测试,但它的潜在应用范围要广得多,也更和平。
例如,可以为每天暴露在有毒气体中的工人制作工业服装。”一套衣服只要毫克就足够了。”教授说,“只要适当分散。唯一的缺点是潜在的织物应该是人造聚合物,而不是天然棉或亚麻。”他轻轻地微笑。
科学家还必须找到一种方法,在衣服洗涤时,将纳米材料更安全地固定在载体织物上。我们知道,在环境中发现的近35%的微塑料来自合成衣服和洗涤过的亚麻布。
“我们不希望我们的纳米材料最终消失在河流和海洋中,”教授说。“我们的目标是始终保持环境友好,而不仅仅是破坏空气毒素。”尽管,正如Dimitrios A. Giannakoudakis所展示的,他是目前发表在化学工程杂志国际团队的其他成员,通过超声波,活性相可以快速稳定地固定在棉织物和碳织物上。
如果进行适当的改造,同样的技术不仅可以净化空气,还可以净化水和土壤。
“我们还没有研究这些可能性,”Colmenares教授说,“但这主要取决于我们能否将纳米材料安全地沉积在未来可能的载体/基底上。在净化水中毒素的同时,我们不想用这些氧化物污染它;我们不想要纳米毒性,虽然理论上也不想要2氧化石墨对人体也没有毒性。”这位科学家解释道。毕竟,谁在学校时不嚼铅笔
如果我们解决了这个问题,我们可以说,,“前途无量。”新材料可以为造纸和焦炭工业的污水解毒,甚至可以中和埋在波罗的海深处的第二次世界大战的剧毒残留物。“目前,我们的目标是污水处理厂。”教授说。”光催化和纳米复合材料可以帮助微生物,因为环境对它们来说毒性太大。”
土壤的光催化是最大的挑战。然而,即使这是可以想象的,通过适当的混合、照明和适当的光催化剂,例如,去除除草剂或杀虫剂。
清洁的空气触手可及。对于更清洁的水和土壤,我们还需要再等一段时间才能找到最佳解决方案,但IPC PAN的科学家们刚刚开始探索,通过可持续的方法为我们所有人创造一个更好、更清洁的环境。
鸣谢:波兰国家科学中心OPUS-13项目No 2017/25欧洲杯线上买球/B/ST8/01592和项目Miniatura 2 No 2018/02/X/ST5/03531。
资料来源:http://www.ichf.edu.pl/