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用於提供乾淨飲用水的納米铟技術

我有點偏心我知道,但我仍然認為可以公平地說,铟有很多有趣的用途--其中很多使我們的生活 顯著更愉快。從 觸控螢幕顯示器冷卻我們的電腦處理器铟每天都在以普通人没有意识到的方式被使用。铟的一种新用途(由莱斯大学开发)可以通过去除地下水污染物来改善全世界人民的福祉。

在文章"鍍鈀納米粒子催化還原硝酸鹽的啟示"一文中,來自萊斯大學和休士頓大學的研究人員描述了使用鍍有铟的納米鈀粒子透過催化作用來減少有害的硝酸鹽。我們訪問了 Michael Wong 教授和 Kimberly Heck 博士,以便更全面地瞭解地下水硝酸鹽問題,以及铟在這個新工藝中的作用。

據 Wong 教授指出,肥料中的硝酸鹽會以高濃度進入地下水 - 尤其是在農業區。目前的離子交換過濾系統能夠過濾大部分的硝酸鹽,但無法將其轉換。當這些過濾器進行反沖洗時,被截留的硝酸鹽會釋放回環境中。使用建議的水處理方法,這些過濾的硝酸鹽將被分解成無毒的N2。未來的 In-Pd 過濾裝置可取代離子交換裝置,或與離子交換裝置一起使用,以轉換充滿硝酸鹽的鹽水。

以下是這項技術的一般運作方式:形成納米鈀粒子,並塗上幾個原子厚的铟層。正如 文章中所述中所述,鍍鈀層最好只鍍在納米鈀粒子表面的 40% 左右(鈀表面對亞硝酸鹽的轉換仍然非常重要)。當受污染的水流經 In-Pd 表面時,硝酸鹽分子會失去一個氧原子而還原為亞硝酸鹽。當亞硝酸鹽繼續前進,它們會與外露的鈀表面發生反應,並(與水中的H2一起)分解成N2NH4+。

Heck 博士一直帶領這些奈米粒子催化劑的實驗,研究不同材料組和有效沉積窗口的效果。她提到 「這項技術的下一個重大挑戰是擴大規模和整合到現有的處理技術中」。

我很期待這個計畫的成功,以及技術的實現,以幫助世界各地的人們獲得乾淨的飲用水。這是我預見在不久的將來,铟最令人興奮的用途之一。

~Jim

Dr. Kimberly Heck (Courtesy Jeff Fitlow/Rice University)