滾蛋吧水污染！納米粒子可分解有機染料啦！

材料牛注：紡織工業中的廢水處理一直是人們關心的一個問題，近日，研究者們發明了一種光敏納米粒子催化的技術，這一方法可以穩定地處理被有機染料污染的廢水，不會產生二級廢物，而且這種技術可以被大規模應用，這將大大解決紡織廠的廢水處理問題。

眾所周知，紡織工業大大依賴于有機染料，如果這些有毒染料不經過生物降解直接排放，則會大大危害自然環境。紡織品工廠的廢水排放之前，除掉其中的有機染料是至關重要的。當前的方法主要依賴于過濾和吸收，但會進一步產生二級廢水，這也必須被認真處理。

作為一種可供的選擇，科學家們正在找尋一種方法來將有機染料分解為更小、無毒的分子。這種所謂的分解反應要求光敏催化劑來驅動反應進程。由于半導體材料，特別是TiO2，具有高穩定性、大的活性、低成本、低毒性，近年來作為一種光敏催化劑引了研究者們的廣泛興趣。

根據中國香港理工大學的Ruitao Zhou和澳大利亞的皇家墨爾本大學的M. P. Srinivasan所說，一種基于生長于石英片的TiO2納米粒子的光敏催化系統可能會是一種解決辦法，因為它可以提供大的表面區域來讓反應發生，并且具有長期穩定性、自我清潔的作用。

Zhou解釋道：“我們發明這種技術可以避免普通催化納米分子的缺點，例如表面活性劑引起的團聚、回收困難、可擴展等等。”

在石英片表面形成的TiO2納米粒子有一個晶核/無序殼的結構。功能聚合物4-甲氧基杯[7]芳烴將納米分子附著在石英的表面上，從而確保它們不會結合在一起或者被有機分子成團。

這種處理系統本身是由一種石英管組成，石英管內充滿了納米分子覆蓋的片材。為了證明可行性，研究者們在玻璃管中放入了一種甲基橙(MO)有機染料。當置于可見光或者紫外光環境下時，由TiO2納米粒子產生的電子空穴對產生了(OH?)自由基，這種自由基可以將染料分子分解為更小的結構。

Zhou 和Srinivasan的光催化體制成功地處理了持續流動的甲基橙(MO)超過140h，而且其活性表明，在120h之后，顏色出現了減弱的信號。

Zhou說：“TiO2納米粒子可以被用于處理被有機廢物污染的水，和已經存在的方法相比，由于不會產生二級廢物，這種系統可以在原位處理被污染的水。”

研究者們相信這種方法可以很容易地按比例增加，且可應用于其他納米結構的制備。

原文鏈接：Nanoparticles give organic dyes a clean break.

文獻鏈接：Fabrication of anti-poisoning core-shell TiO₂?photocatalytic system through a 4-methoxycalix[7]arene film.

本文由材料人編輯部楊樹提供素材，樊超編譯，點我加入編輯部。

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