科学家开发新型催化剂用于水消毒比常规方法好“数百万倍”

据卡迪夫大学的科学家称，一种仅用氢气和空气当场制造的水消毒剂在杀死病毒和细菌方面比传统的商业方法要有效数百万倍。

该团队在《自然-催化》杂志上报告了他们的研究结果，他们说这些结果可能会彻底改变水消毒技术，为向最需要的社区提供清洁水提供了前所未有的机会。

他们的新方法通过使用由金和钯制成的催化剂来工作，该催化剂吸收氢气和氧气形成过氧化氢–一种常用的消毒剂，目前是以工业规模生产。

每年有超过四百万吨的过氧化氢在工厂里生产，然后被运输到使用和储存的地方。这意味着在生产过程中经常向溶液中添加稳定化学品，以阻止其降解，但会降低其作为消毒剂的效果。

另一种常见的水消毒方法是添加氯气；然而，事实证明，氯气可以与水中天然存在的化合物发生反应，形成高剂量的化合物，对人体有毒。

能够在使用当地生产过氧化氢将克服目前与商业方法相关的功效和安全问题。

在他们的研究中，该团队测试了市售双氧水和氯气的消毒效果，并与他们的新催化方法进行了比较。

每种方法都在相同的条件下测试其杀死大肠杆菌的能力，随后进行分析以确定使用每种方法杀死细菌的过程。

研究小组表明，当催化剂将氢气和氧气聚集在一起形成过氧化氢时，它同时产生了一些高活性的化合物，被称为活性氧（ROS），研究小组证明这些化合物是产生抗菌和抗病毒效果的原因，而不是过氧化氢本身。

研究表明，在同等条件下，基于催化剂的方法比同等数量的工业过氧化氢的杀伤力要大1000万倍，比氯化法要有效100,000,000倍以上。

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除此之外，与其他两种化合物相比，基于催化剂的方法被证明能在更短的时间内更有效地杀死细菌和病毒。

据估计，约有7.85亿人无法获得水，27亿人每年至少有一个月经历缺水。

除此之外，卫生设施不足–全世界约24亿人的问题–可能导致致命的腹泻疾病，包括霍乱和伤寒，以及其他水传播的疾病。

该研究所取得的明显增强的杀菌和杀病毒活性显示了彻底改变世界各地水消毒技术的潜力。

最重要的是，这个过程提供了一个机会，可以在传统方法无效的时间范围内快速消毒水，同时还可以防止有害化合物和生物膜的形成，这可以防止细菌和病毒的繁殖。