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新化学工艺除去类固醇激素

微量核性如类固醇激素污染饮用水,即使在最小的数量中也会对人类健康和环境构成重大威胁。

到目前为止,易于缩放的水处理技术,可有效地缺乏它们,缺乏可持续的。Karlsruhe理工学院(KIT)的科学家开发了一种用于去除激素的新化学过程。它利用了光催化的机制并将污染物转化为潜在安全的氧化产品。该团队在科学期刊上报告了这一点应用催化作觉B:环境

有机污染物如药物,杀虫剂和激素 - 即使是纳米级浓度 - 污染饮用水,以一种对人类,动物和环境构成重大风险的方式。特别是,类固醇激素雌激素,雌二醇,黄体酮和睾酮可以导致人类​​和野生动物的生物损伤。因此,欧洲联盟规定了严格的安全和清洁饮用水的最低质量标准,也必须考虑到新技术的水处理技术。“科学的挑战是开发更敏感的方法来靶向激欧洲杯线上买球素分子,”AndreaIrisschäfer教授,康涅狄格州先进膜技术研究所(IAMT)负责人。主要问题是类固醇激素在水中非常难以检测。“每夸光水分子都有一个激素分子。这是一个极低的浓度,”解释专家。

检测和去除 - 微孔径

通过常规水处理技术,废水处理厂既不能找到也不能去除微孔径。因此,IAMT和KIT微观结构技术(IMT)的研究人员因此正在研究新方法,不仅可以检测和测量微污染物,还可以删除它们。一种新的光催化过程证明是有前途的。科学家涂有一种商业上可获得的大孔聚合物膜,具有Pd(II)-纯卟啉,含钯的光敏分子,可吸收可见辐射。用模拟阳光暴露于辐射引发了一种产生所谓的单线氧的化学过程,高度反应性氧。单次氧气具体“攻击”激素分子并将它们转化为潜在安全的氧化产品。“我们将每种孔的表面与光敏剂分子一起涂覆,增加攻击面积,”解释罗马里巴明科,Iamt和IMT的科学家。

雌二醇浓度的显着降低

类固醇激素的化学分解和其他微渗透剂的过滤可以在单个模块中实现。通过该方法,在一小时内可以过滤60至600升每平方米的膜。科学家能够减少雌二醇,最生物活性的类固醇激素的浓度,每升100%至2纳米。“这意味着我们已经非常接近每升一个纳米的欧盟目标值,”强调Schäfer。研究团队的下一个目标是进一步优化光催化过程并将其转移到更大的尺度。开放问题是找出需要多少光强度和需要多少卟啉,以及来自铂金属组的昂贵的钯,可以被其他金属代替。(苏尔)

原始出版物:

Roman Lyubimenko,Oscar Ivan Gutierrez Cardenas,Andrey Turshatov,布莱斯悉尼理查德,&Andrea IrisSchäfer。涂有Pd(II)-纯卟啉的流通膜反应器中的类固醇激素微渗透剂的光降解。应用催化作觉B:环境,2021. DOI:10.1016 / J.APCATB.2021.120097

来源:https://www.kit.edu/index.php.

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