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        新型催化劑可即時清潔水,比商業方法好“數百萬倍”

        來源: 發布時間: 2021.07.02
        根據卡迪夫大學的科學家的說法,僅使用氫氣和我們周圍的空氣就地產生的水消毒劑在殺死病毒和細菌方面的效率是傳統商業方法的數百萬倍。
        該團隊在《自然催化》雜志上報告了他們的發現,該團隊表示,該結果可能會徹底改變水消毒技術,并為向最需要清潔水的社區提供前所未有的機會。

        新型催化劑可即時清潔水,比商業方法好“數百萬倍”
        他們的新方法通過使用由金和鈀制成的催化劑起作用,該催化劑吸收氫和氧以形成過氧化氫:一種目前以工業規模生產的常用消毒劑。
        工廠每年生產超過 400 萬噸過氧化氫,然后將其運送到使用和儲存的地方。這意味著通常在生產過程中將穩定化學品添加到溶液中以阻止其降解,但這會降低其作為消毒劑的有效性。
        另一種常見的水消毒方法是添加氯。然而,事實證明,氯可以與水中天然存在的化合物發生反應,形成高劑量下對人體有毒的化合物。
        能夠在使用點生產過氧化氫的能力將克服目前與商業方法相關的功效和安全問題。
        在他們的研究中,該團隊測試了市售過氧化氫和氯與他們的新催化方法相比的消毒功效。
        測試每種方法在相同條件下殺死大腸桿菌的能力,然后進行后續分析以確定使用每種方法殺死細菌的過程。

        新型催化劑可即時清潔水,比商業方法好“數百萬倍”
        研究小組表明,當催化劑將氫和氧結合在一起形成過氧化氫時,它同時產生了許多高活性化合物,稱為活性氧 (ROS),研究小組證明這些化合物具有抗菌和抗病毒作用,而不是過氧化氫本身。
        在同等條件下,基于催化劑的方法在殺死細菌方面比同等量的工業過氧化氫強 10,000,000 倍,比氯化有效 100,000,000 倍以上。
        除此之外,與其他兩種化合物相比,基于催化劑的方法在更短的時間內更有效地殺死細菌和病毒。
        據估計,約有 7.85 億人缺水,27 億人每年至少有一個月缺水。
        除此之外,衛生條件不足——全世界約 24 億人面臨的一個問題——會導致致命的腹瀉疾病,包括霍亂和傷寒,以及其他水傳播疾病。
        該研究的合著者、卡迪夫催化研究所的 Regius 化學教授 Graham Hutchings 教授說,當使用我們的催化劑而不是使用商業過氧化氫或氯化作用使氫氣和氧氣發生反應時,殺菌和殺病毒活性顯著增強,這表明徹底改變世界各地的水消毒技術的潛力。
        我們現在已經證明了一步法,除了催化劑之外,輸入受污染的水和電是實現消毒的唯一要求。
        至關重要的是,該過程提供了在常規方法無效的時間范圍內對水進行快速消毒的機會,同時還可以防止有害化合物和生物膜的形成,這有助于細菌和病毒的繁殖。
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