Platinum. (Image by James St. John, Flickr).
南加州大学的研究人员发现,铂是一种关键成分,可以帮助清除废水中最顽固的毒素。
随着废水处理的饮用水再利用成为解决水资源短缺的一个更可行和受欢迎的选择,科学家们开始思考如何解决醛的存在,醛是一种化学物质,在处理过程中顽固存在,对人类有毒。
在《环境科学与技术》杂志上发表的一篇论文中,研究人员介绍了用铂来清除水中毒素的想法,就像用铂来清除汽车尾气中的空气污染物一样。在他们看来,这种贵金属可以用来加速氧化,将曾经有毒的醛转化为无害的羧酸。
该研究的合著者之一丹•麦柯里(Dan McCurry)在一份媒体声明中说:“当废水被回收时,得到的水非常纯,但不是100%纯。”“仍有少量有机碳可检测,这些碳原子可能附着在非常有毒或完全无害的分子上。这已经困扰了人们多年,特别是因为碳能够通过这么多的处理层和障碍。”
据麦柯里说,加州大学伯克利分校进行的一项研究显示,这些分子中有三分之一到一半是以醛的形式存在的。
醛是一种化合物,其特征是碳原子与氧原子有一个双键,与氢原子有一个单键,以及与另一个原子或一组原子有一个单键。它们通常对人类有毒,这意味着长期食用它们可能导致各种慢性和危及生命的疾病,如癌症。
然而,到目前为止,在没有电化学、添加电子接受氧化剂或光化学的情况下对水中有机污染物进行催化氧化,还没有得到可持续的证明。
白金是少数几种无毒的氧化剂之一,它可以利用水中的氧气进行无生物催化反应,而不需要微生物。
麦柯里解释说,每升水中的溶解氧含量约为8毫克。虽然从热力学角度看,O2是一种强氧化剂,但反应是缓慢的。有了铂,这个过程就加快了。有一段时间,麦柯里和他的研究团队使用铂氧化不同的药物作为实验。经过一年的反复试验,在水处理中使用铂来氧化污染物的想法出现了。
研究人员说:“这基本上是免费的,因为氧气已经在水中,这是你能得到的最接近无化学氧化的过程。”
白金的价格
麦柯里承认铂是昂贵的,但他也指出,就像汽车的催化转换器一样,它的成本是相对的。“你的车可能含有1到10克的铂金。这一数额并非微不足道。如果它便宜到可以装一辆本田思域(Honda Civic),那么它也可能便宜到可以装一个水处理厂。”
这位科学家澄清说,他的突破与大多数现有的水再利用植物不太相关,因为它们中的许多都倾向于间接饮用再利用。在所有的水处理和循环过程完成后,水会被泵回地下——所以它们本质上是在创造新的地下水,其中的醛类可能会被一些微生物吃掉。
麦柯里说:“但越来越多的人在讨论直接饮用再利用。”“我们讨论的是一个封闭的水循环,水从废水处理厂到回用厂,然后到饮用水厂,或直接进入家庭和企业的分配系统。”
在这些情况下,醛可能会接触到消费者。虽然目前还不受监管,但麦柯里认为,回收废水中醛类的存在很快就会引起监管部门的注意。
“这是一个我们没有意识到我们有一个解决方案的问题,但现在我们知道了,这种催化剂,我们一直用来氧化随机药物为乐,在氧化醛上效果很好,并将允许直接饮用重复用水,以满足未来的监管指南和安全标准,”研究人员说
来源:www.mining.com
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