伯克利實(shí)驗(yàn)室的一支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，剛剛在《自然通訊》雜志上介紹了一項(xiàng)有助于處理礦山等污染廢水中銅元素的新方法。傳統(tǒng)“廣撒網(wǎng)”式的過濾工藝很是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但在新材料的幫助下，研究人員能夠更有選擇性地捕獲特定的重金屬。值得一提的是，新技術(shù)不僅處理速度無與倫比，精度上也可以達(dá)到原子級。

據(jù)悉，研究人員們開發(fā)了一種具有高度選擇性、且相當(dāng)耐用的 ZIOS 新材料。其晶格結(jié)構(gòu)類似于海綿，靈感來自于細(xì)菌細(xì)胞選擇某些金屬以調(diào)節(jié)其代謝的能力。

ZIOS 具有與水分子大小相同的微小通道，且材料可在浸入水中時(shí)膨大。隨著通道的加寬，水分子可以自由通過該結(jié)構(gòu)，一路上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，讓材料與液體中任何銅離子結(jié)合到一起。

X 射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ZIOS 材料非常適應(yīng)采礦廢水的 pH 值和其中的銅離子。不僅效率奇高，還具有無與倫比的選擇性。資深作者 Jeff Urban 表示：

與迄今已知的任何材料相比，ZIOS 都具有更高銅吸附能力和效率。篩選能力是其它先進(jìn)解決方案的 30~50 倍，且在水中的穩(wěn)定性可達(dá) 52 天”。

更棒的是，在從水中取出后，ZIOS 的材料結(jié)構(gòu)又會在 1ns 左右的時(shí)間內(nèi)，從膨脹狀態(tài)變身為原始大小。

研究合著者 Peter Fiske 表示：“當(dāng)今的水處理系統(tǒng)很是松散，無論溶質(zhì)的危害或價(jià)值幾何，都會被一股腦地濾除”。

而 ZIOS 這樣的具有高選擇性、且耐用的新材料，不僅可以捕獲特定的可回收陳芬，還不會隨著時(shí)間的推移、或被其它溶質(zhì)擠占而效率大減。

從降低水處理的成本和能源開銷上來看，ZIOS 還有助于我們充分挖掘廢水中的貴重金屬、或其它微量成分。

有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。

關(guān)鍵詞：