能同時去除有毒金屬與鹽分之淨水製程

 

刊登日期:2021/6/25
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加州大學柏克萊分校開發了一項在海水或半鹹水的脫鹽淡化製程中,能以一步驟就能同時去除鹽分、有毒之離子或物質的手法。研究團隊開發了一款加入了具有選擇性捕捉重金屬離子或硼等中性物質等機能之有機化合物的多孔質芳香族構造體奈米粒子,並將其結合於電透析膜。

研究團隊使用的是具有吸附性能的多孔質芳香族構造PAF奈米粒子。PAF是一項藉由碳–碳結合,讓芳香環連結子連結的構造,內部構造類似鑽石,但芳香環的連結讓碳原子之間的結合變長,進而形成較大的內部空間,並將此多孔性構造與具有捕捉特定有毒物質之機能的有機化合物予以化學結合。具體而言,若要捕捉水銀,則與水銀親和性較強的硫黃化合物硫醇結合;添加甲基化硫黃類之後,將可追加捕捉銅;含有氧與硫黃的類別則可捕捉鐵。

利用此一構造,對於地下水、產業廢水、半鹽水等各種高鹽分水,將可一次同時去除鹽分與有毒物質。此外,對於農作物有害的硼化合物,已經過實證能結合利用濃度梯度的擴散透析作用(Diffusion Dialysis),以PAF奈米粒子進行捕捉並去除。

研究團隊表示,電透析膜可依據毒性物質標的、水質等進行客製化開發,對於各種水源具有高度泛用性,並可望應用於去除塑膠垃圾中含有的有機氟化合物、核電廠排水中的放射性同位素等物質。此外,由於吸附去除的金屬能簡單地釋出,故可再利用10次以上。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/210501_produce-clean-water.html
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