新的木质技术可去除废水中80%的染料污染物

瑞典查尔姆斯理工大学的研究人员开发了一种新方法，可以使用纤维素基材料轻松净化受污染的水。这一发现可能对水处理技术较差的国家产生影响，并解决纺织工业中普遍存在的有毒染料排放问题。

清洁的水是我们健康和生活环境的先决条件，但远非每个人都能得到。根据世界卫生组织(WHO)的数据，目前有超过20亿人生活在有限或无法获得清洁水的情况下。

这一全球性挑战是查尔姆斯理工大学一个研究小组的核心，该小组开发了一种轻松去除水中污染物的方法。该小组由有机化学副教授Gunnar Westman领导，专注于纤维素和木质产品的新用途，是瓦伦堡木材科学中心的一部分。

研究人员已经积累了关于纤维素纳米晶体的扎实知识，这就是水净化的关键所在。这些微小的纳米颗粒具有出色的吸附能力，研究人员现在已经找到了一种利用的方法。

“我们对这些纤维素纳米晶体采取了独特的整体方法，检查了它们的特性和潜在应用。我们现在已经创造了一种生物基材料，一种具有出色净化性能的纤维素粉末形式，我们可以根据要去除的污染物类型进行调整和修改，“Gunnar Westman说。

吸收和分解毒素

在最近发表在科学杂志《工业与工程化学研究》上的一项研究中，研究人员展示了如何使用该小组开发的方法和材料从废水中过滤出有毒染料。这项研究是与斋浦尔马拉维亚国家理工学院合作进行的，纺织工业废水中的染料污染物是一个普遍存在的问题。

该处理既不需要压力也不需要热量，并使用阳光来催化该过程。Gunnar Westman将这种方法比作将覆盆子汁倒入装有米粒的玻璃杯中，米粒吸收果汁使水再次透明。

“想象一下一个简单的净化系统，就像连接到污水管的便携式盒子。当受污染的水通过纤维素粉末过滤器时，污染物被吸收，进入处理系统的阳光使它们快速有效地分解。这是一个具有成本效益且易于建立和使用的系统，我们看到它可以对目前水处理不良或不存在的国家大有裨益，“他说。

该方法将在进行测试

是亚洲纺织品生产广泛的发展中国家之一，每年有大量染料被释放到湖泊、河流和溪流中。对人类和环境的后果是严重的。水污染物含有染料和重金属，直接接触会导致皮肤损伤，并增加进入食物链时患癌症和器官损伤的风险。此外，自然受到多种影响，包括光合作用和植物生长的损害。

在进行实地研究是重要的下一步，查尔姆斯大学的研究人员现在正在支持他们的同事努力让该国的一些小规模工业在现实中测试这种方法。到目前为止，用工业用水进行的实验室测试表明，新方法去除了80%以上的染料污染物，Gunnar Westman看到了进一步提高净化程度的良好机会。

“从排放完全未经处理的水到去除80%的污染物是一个巨大的进步，意味着大大减少了对自然的破坏和对人类的伤害。此外，通过优化pH值和处理时间，我们看到了进一步改进工艺的机会，以便我们可以生产灌溉和饮用水。如果我们能帮助这些行业获得一个有效的水处理系统，这样周边地区的人们就可以在不危及健康的情况下使用水，那就太棒了，“他说。

可用于对抗其他类型的污染物

Gunnar Westman还看到了使用纤维素纳米晶体处理染料以外的其他水污染物的巨大机会。在之前的一项研究中，研究小组已经表明，有毒的六价铬污染物(在采矿，皮革和金属工业的废水中很常见)可以用类似类型的纤维素基材料成功去除。该小组还在探索该研究领域如何有助于抗生素残留的纯化。

“用这种材料找到良好的净水机会有很大的潜力，除了我们在查尔姆斯建立的基本知识外，成功的一个重要关键是瓦伦堡木材科学中心提供的集体专业知识，”他说。

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