科學家研發新型淨水材料有助捕捉水中有毒金屬離子 | 聯合早報

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2024-08-05

國際科研團隊研發出一種新型高分子材料，能有選擇性地大量捕捉水中有毒的重金屬離子，淨化工業廢水等污水，優化水環境質量。

新華社報道，日本京都大學參與的一個國際研究團隊日前在英國《自然·通訊》雜誌上報告説，目前常用的淨水材料主要依靠材料中的小孔吸附離子，或者通過材料中的離子和水中的離子相交換來淨化水。但這些淨水材料通常很難兼顧清除效率以及有選擇性地清除目標離子。

一些動植物巧妙利用能選擇性地與特定重金屬離子結合的蛋白質，保護自身免受重金屬離子毒害。比如，植物會利用細胞內的植物螯合肽（phytochelatins, PCs），選擇性地捕捉根部吸收的地下水中包含的鎘（Cadmium）等重金屬離子，並把它們封閉進液泡中。

研究人員受此啓發，設計出一種合成高分子，這種高分子擁有植物螯合肽與重金屬離子結合時所利用的相同的官能團（又稱官能基，Functional group）。研究小組證實了它和鎘離子的結合能力超過植物螯合肽。

研究小組還實現了這種高分子材料的超高集成，使得捕捉離子的效率得到極大提升。在對工業廢水進行的淨化實驗中，三毫升這種超高集成材料在一小時內將300毫升廢水中的鎘離子清除到符合飲用水標準。

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