太阳能滤水器擅长杀死病原体

导读世界上许多地方的淡水可能很丰富,但也充满了有害微生物。一种实验性的新过滤器能够净化这种饮用水,并且它完全由阳光驱动。扁平体原型设备

世界上许多地方的淡水可能很丰富,但也充满了有害微生物。一种实验性的新过滤器能够净化这种饮用水,并且它完全由阳光驱动。

扁平体原型设备是在瑞士 EPFL 研究所由 László Forró 教授领导的团队设计的。水通过顶部的管子进入,流过夹在两片玻璃之间的多层复合材料,然后通过底部的管子流出。

该复合材料由二氧化钛纳米线与碳纳米管交织而成。当滤光片暴露在阳光下时,该光的紫外光谱会导致复合材料产生一组称为活性氧的分子(包括过氧化氢、氢氧化物和氧气)。

这些分子在杀死有害细菌和病毒方面非常有效——过滤器已经在含有大肠杆菌的水中成功进行了测试,结果表明它在根除其他病原体方面也应该没有问题。事实上,人们相信该技术还可以有效消除杀虫剂和药物残留等微污染物。

应该注意的是,当被紫外线激活时,二氧化钛纳米线本身就能够杀死微生物。就此而言,如果将水留在透明容器中的阳光下,即使单独使用紫外线也可以净化水。

然而,Forró 教授告诉我们,他的团队的过滤器要有效得多——这部分是由于碳纳米管能够吸收阳光中的热量,从而加速净化过程。目前的小型模型每天可以处理 2 升(0.5 加仑)的水,尽管如果要扩大技术规模,这个数字会大大增加。在复合材料中添加少量的金纳米颗粒可以进一步提高其性能。

“在化学家、物理学家和生物学家的密切合作下,我们开发了一种非常高效的水净化装置,它不需要任何能源,只需要阳光,”Forró 说。“我们的原型即使在偏远的地方也能提供干净的饮用水。”

一篇关于这项研究的论文最近发表在《自然》杂志上。

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