提升水质安全:一种有效去除水中高达99%微塑料的创新技术
随着时间的推移,塑料废物会分解成微塑料(<0.1 μm)。小于20微米的微塑料无法在目前运行的水处理厂中去除,必须聚集成更大的尺寸然后去除。
铁(Fe)或铝(Al)基絮凝剂用于此目的,但这并非理想解决方案,因为它们仍然会留在水中,对人类造成严重毒性,需要单独的处理过程。
近日研究人员开发一种材料在安全地从水中去除纳米塑料方面显示出巨大的潜力。
韩国科学技术研究院(KIST)水循环研究中心的研究人员研发出一种环保型的金属有机骨架的固体絮凝剂,可以在可见光照射下有效地聚集纳米塑料。
普鲁士蓝是一种金属有机框架物质,通过在亚铁氰化钾溶液中添加氯化铁 (III) 制成,Prussian Blue(普鲁士蓝)是一种常用于染色牛仔裤的颜料,最近被用于吸附来自日本核电站废水放射性元素铯。KIST研究小组在进行利用普鲁士蓝去除水中放射性物质的实验时发现,普鲁士蓝在可见光照射下可以有效地聚集微塑料。它在安全地从水中去除纳米塑料方面显示出巨大的潜力。
研究团队开发了一种可以有效移除微塑料的材料,通过调整晶体结构,最大限度地提高普鲁士蓝的聚集效率,可以有效去除微塑料。当所开发的材料受到可见光照射时,使用传统过滤技术难以去除的直径约0.15微米(150纳米)的微塑料可以聚集到约4100倍大的尺寸,从而更容易去除。在实验中,研究人员发现他们能够去除水中高达 99% 的微塑料。所开发的材料还能够絮凝自身重量三倍以上的微塑料,比使用铁或铝的传统絮凝剂的絮凝效率高出约250倍。
该材料不仅采用对人体无害的普鲁士蓝,而且还是一种固体絮凝剂,很容易回收水中的残留物。它还使用自然光作为能源,实现低能耗过程。
此技术有很大的商业化潜力,可应用于一般河流、污水处理设施和水净化厂。研究人员开发的材料不仅可以用于去除水中的纳米塑料,还可以用于清理放射性铯,从而提供安全的水源。
该研究于10月1日发表在国际期刊《水研究》上。