多功能納米顆粒讓凈水如此簡單

材料牛注：如何獲得健康的飲用水是全世界都關心的話題，為解決這一世界難題，來自武漢大學和南京大學的研究團隊開發出了一種多功能納米顆粒，這種神奇的小東西可以直接將污水凈化到達飲用標準。

水污染是造成世界范圍內死亡和疾病的元兇，因此，為全世界人提供安全的飲用水是當今科學技術面臨的重大挑戰。中國的研究人員使用多種技術合成的混合型納米顆粒發明了一種高效且可循環再生的水過濾器，它能將污水凈化到安全飲用標準。將混合型納米粒子分散進纖維素水凝膠中便可以形成這一有效的凈水系統。混合型多功能納米粒子的設計策略在環境科學的其他領域也有廣闊的應用前景。

使用吸附材料凈水是一種思路簡單、成本低廉且能量利用率高的方法。理想的吸附材料要求具有高度選擇性、多重目標性、快速吸附性。雖然吸附方法便捷，但大多數典型的凈化吸附材料僅有一些理想特性并不能達到完美。這是因為有些特性它們天生就是矛盾的，比如說，對于污染物的強大結合力和好的循環利用性，吸收高度選擇性和多重目標性。而混合型多功能納米粒子集理想特性于一身，巧妙地將幾個不同系列的的污染物吸收整合進了一種多功能的粒子中。

為了證明新型混合納米粒子的有效性，科學家將其分散進了纖維素水凝膠中，然后將其置于普通凈水器的空的過濾單元中。他們使用環境水樣本來測試過濾裝置，結果樣本中的目標污染物成功減少并達到了安全飲用標準。同時，這種粒子可以在除去污染物后再次使用，循環6周后仍保持良好的凈水功能。

這些混合納米粒子是用兩步法構建起來。開始時使用氧化鐵Janus納米銀粒子作為基體粒子，然后將粒子的每一面都選擇性的添加不同的受體以選擇性結合目標污染物。圖中，銀離子的表面就添加了與水銀結合的受體，而氧化鐵粒子的表面則裝飾了以雙酚A為目標的受體。這種復合納米粒子可以目標吸收三種不同的污染物：水銀，雙酚A以及對銀離子敏感的細菌污染。因此，這種多功能納米粒子可以為特定的污染物量身制定。此外，上述復合粒子還具有開放性多孔結構和大的污染物吸收表面積的優點。

原文鏈接：Drinking water: water purification using multi-functional nanoparticles：

本文由編輯部顧玥提供素材，任潔編譯，趙瑾審核。