制藥中的類固醇激素等微量污染物日益污染著世界的水。但是傳統的污水處理廠無法去除這些雜質。研究人員設計了一種全新的聚合體過濾器(一種可將小碳粒子與體內激素結合的聚合體)。即使污染很強的石油也可被移除。


對普通藥物和預防類藥物具有相似作用的污染物越來越多地進入我們的廢水中。它們在一升水中的比例僅為幾納克，但是即使這些少量也對人體健康有害，并對環境產生負面影響。由于分子的低濃度和微小尺寸，類固醇激素等微污染物不僅難以檢測，而且難以去除。傳統的澄清技術也還不夠。這使得全球清潔飲用水的供應成為21世紀最大的挑戰之一。


多次過濾


來自卡爾斯魯厄技術學院（KIT）的Matteo Tagliavini領導的一組研究人員可以找到解決方案。您已經開發了一種創新的過濾系統，該系統還可以過濾水中的激素微污染物。該系統由已經用于處理沼氣或海水淡化的過程。半透性聚合物膜通常用于此目的，某些鹽或顆粒只能沿一個方向穿過它們。


過濾器系統的工作方式很簡單：“首先，將水壓過半透膜。Tagliavini的同事Andrea IrisSchäfer解釋說，這可以過濾掉較大的雜質和微生物。為了過濾較小的顆粒，聚合物膜在其后部增加了活性炭層，粗凈的水流過該活性炭層。該層中的碳顆粒與水中的較小分子結合并過濾掉?，F在，研究團隊更詳細地研究了活性炭層上的過程，以了解如何用該層去除甚至最小的污染物。


微調膜


“這全都取決于碳顆粒的直徑，” Tagliavini解釋說。“粒徑越小，可用于吸附激素分子的活性炭層的外表面就越大。”研究人員利用了這一發現：他們將兩毫米厚的活性炭層中的碳的粒徑從640微米減小到80微米，從而將其除去。水中96％的雌二醇是生理上最有效的雌激素。另外，科學家增加了活性炭層中的氧含量。這使得可以進一步改善激素分子的吸收并去除99％以上的雌二醇。



因此，這種改進的方法可以從廢水中快速，高效地過濾甚至類固醇激素。Schäfer說：“該工藝可以在低壓下使水大量流過，具有高能效，可以過濾出許多分子，不會產生任何有害的副產物，并且可以靈活地用于各種尺寸的設備-從家用水龍頭到工業廠房。”


“我們的技術現在使達到歐盟委員會提出的每升一納克雌二醇的飲用水推薦值成為可能。”


有了新的聚合物膜，研究人員正在朝改善世界各地人們的供水邁出第一步。

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