跳至内容

用于提供清洁饮用水的铟纳米技术

我有点偏心我知道,但我仍然认为可以说铟有许多有趣的用途--其中许多用途使我们的生活 让我们的生活更愉快。从 触摸屏显示器冷却我们的计算机处理器铟每天都在以普通人没有意识到的方式被使用着。铟的一种新用途(由莱斯大学开发)可以去除地下水污染物,从而改善世界各地人们的生活。

在文章"铟蜕变钯纳米粒子催化剂还原硝酸盐的见解"一文中,莱斯大学和休斯顿大学的研究人员介绍了利用镀有铟的钯纳米粒子通过催化作用减少有害硝酸盐的方法。我们采访了 Michael Wong 教授和 Kimberly Heck 博士,以更全面地了解地下水硝酸盐问题以及铟在这一新工艺中的作用。

黄教授指出,化肥中的硝酸盐被高浓度地引入地下水中,尤其是在农业地区。目前的离子交换过滤系统能够过滤大部分硝酸盐,但不能将其转化。当这些过滤器被反冲洗时,被截留的硝酸盐又被释放回环境中。采用拟议的水处理方法,这些过滤后的硝酸盐将被分解成无毒的N2。未来的铟钯过滤装置可以代替离子交换装置,也可以与离子交换装置一起使用,对充满硝酸盐的盐水进行转化。

以下是这项技术的大致工作原理:形成钯纳米粒子,并在其表面镀上一层几原子厚的铟。正如 文章中所述中所述,铟层最好只覆盖约 40% 的纳米钯粒子表面(钯表面对于亚硝酸盐的转化仍然非常重要)。当受污染的水经过铟钯表面时,硝酸盐分子会失去一个氧原子,被还原成亚硝酸盐。当亚硝酸盐继续前进时,它们会与暴露在外的钯表面发生反应,并(与水中的H2一起)分解成N2NH4+。

Heck 博士一直在领导这些纳米粒子催化剂的实验,研究不同材料组和高效沉积窗口的影响。她提到 "这项技术的下一个重大挑战是扩大规模,并集成到现有的处理技术中"。

我期待着这项计划的成功,并期待着这项技术的实施,以帮助世界各地的人们获得清洁的饮用水。这是我预见的铟在不久的将来最令人兴奋的用途之一。

~吉姆

金伯利-赫克博士(Jeff Fitlow/莱斯大学提供)