顆粒在線訊：膜過(guò)濾器不需要太多的能量來(lái)凈化水，使它們?cè)趶U水處理中很受歡迎。為了使這些材料保持在最佳狀態(tài)，它們通常用大量的強(qiáng)效化學(xué)品進(jìn)行清洗，但其中一些藥劑在這個(gè)過(guò)程中會(huì)破壞膜。

現(xiàn)在，發(fā)表在《ACS應(yīng)用材料與界面雜志》上的論文顯示，研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了可重復(fù)使用的納米顆粒催化劑，該催化劑結(jié)合了葡萄糖，幫助有效地分解這些過(guò)濾器內(nèi)的污染物，而不損害它們。通常情況下，骯臟的廢水過(guò)濾器是用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或氧化劑來(lái)疏通的。含氯的氧化劑，如漂白劑，可以分解最頑固的有機(jī)碎屑。但是它們也會(huì)損壞聚酰胺膜，而聚酰胺膜在大多數(shù)商業(yè)納濾系統(tǒng)中都有，而且它們會(huì)產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品。漂白劑一個(gè)更溫和的替代品是過(guò)氧化氫，但它分解污染物的速度很慢。

以前，科學(xué)家們將過(guò)氧化氫與氧化鐵結(jié)合起來(lái)，形成羥基自由基，在一個(gè)被稱為芬頓反應(yīng)的過(guò)程中提高過(guò)氧化氫的效率。然而，為了使芬頓反應(yīng)能夠清潔過(guò)濾器，需要額外的過(guò)氧化氫和酸，增加了財(cái)政和環(huán)境成本。避免這些額外化學(xué)品的一個(gè)方法是使用葡萄糖氧化酶，該酶同時(shí)從葡萄糖和氧氣中形成過(guò)氧化氫和葡萄糖酸。因此，研究人員希望將葡萄糖氧化酶和氧化鐵納米顆粒結(jié)合到一個(gè)系統(tǒng)中，催化基于芬頓的污染物分解，為膜過(guò)濾器創(chuàng)造一個(gè)高效而精致的清潔系統(tǒng)。

首先，研究人員比較了葡萄糖氧化酶和氧化鐵納米粒子對(duì)聚酰胺過(guò)濾器中有機(jī)污染物的清除，以及其他清潔方法，包括傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)這種方法在分解常見(jiàn)的污染物雙酚A和亞甲基藍(lán)方面更勝一籌，同時(shí)也保留了更多的膜結(jié)構(gòu)。受到初步結(jié)果的鼓舞，研究人員將葡萄糖氧化酶和氧化鐵結(jié)合到一個(gè)納米粒子中，用一個(gè)氨基橋?qū)⑺鼈冞B接起來(lái)。最后，他們測(cè)試了新的納米粒子清潔浸泡過(guò)亞甲基藍(lán)的納濾膜的能力，他們對(duì)這些膜進(jìn)行了三個(gè)周期的污損和清潔。在每個(gè)清潔周期后，用磁鐵將納米顆粒收回，并與新鮮葡萄糖一起重新使用，以激活催化劑。

納米顆粒對(duì)清潔膜非常有效，使其恢復(fù)到初始水過(guò)濾能力的94%。由于納米顆粒不需要強(qiáng)效化學(xué)品，而且很容易回收，研究人員說(shuō)他們的新系統(tǒng)是一種"更綠色"和更具成本效益的清潔納濾膜的方法。