磁性纳米粒子能去除水中永久化学物质

磁性纳米粒子能去除水中永久化学物质

  德国埃尔朗根-纽伦堡大学、埃尔朗根大学医学院 ,以及巴伐利亚健康与食品安全局的科学家携手,研发出一种新 *** ,可利用功能化磁性纳米粒子高效去除水中多种永久化学物质。相关论文发表于新一期《今日材料》杂志 。

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  全氟和多氟烷基物质(PFAS)也被称为永久化学物质 ,广泛存在于日常与工业产品中,是最令人头疼的污染物之一。这些物质极其稳定,会在环境和生物体内不断累积 ,极难从水中清除。

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  团队制备出一种性能独特的氧化铁纳米粒子,其表面经过功能化设计,能与多种PFAS紧密结合 。一旦PFAS附着于这些粒子 ,只需一块磁铁 ,便可将其从水中轻松“吸走 ”。

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  该技术最突出的优势在于纳米粒子可定制的表面化学特性。凭借不同的功能化处理,氧化铁粒子表现出迥异的性能:即便面对洗衣废水 、河水等被多种物质和微生物污染的水样,这种材料依然能够可靠地去除广谱PFAS 。实验中所用的氧化铁纳米粒子经磁分离后 ,还可再生并反复使用。此外,这种材料易于规模化生产,且无毒无害。

  这项新研究拓展了磁性水净化的应用范围 ,将另一类高度相关的污染物——含氟微塑料也纳入其中 。团队首次证明,最新 *** 不仅能对付单个PFAS分子,同样适用于含氟微塑料 。这类微塑料常见于功能性服装的洗涤磨损 ,或残留于化妆品当中。

  团队还在真实的受污染饮用水源、河水、土壤修复洗涤水,以及户外纺织品洗涤废水上对该技术进行了实测。结果显示,受污染饮用水源中的PFAS浓度降低了87% ,已低于德国每升100纳克的限值 。同时,利用磁分离技术,水中的含氟微塑料也被去除。

  团队表示 ,新技术跨越了从分子污染物到微观颗粒之间的鸿沟 ,充分凸显出功能化氧化铁纳米粒子作为水处理多功能 、可持续平台的巨大潜力,即使面对成分复杂的混合污染物也毫不逊色。

(文章来源:科技日报)

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