滚蛋吧水污染！纳米粒子可分解有机染料啦！

材料牛注：纺织工业中的废水处理一直是人们关心的一个问题，近日，研究者们发明了一种光敏纳米粒子催化的技术，这一方法可以稳定地处理被有机染料污染的废水，不会产生二级废物，而且这种技术可以被大规模应用，这将大大解决纺织厂的废水处理问题。

众所周知，纺织工业大大依赖于有机染料，如果这些有毒染料不经过生物降解直接排放，则会大大危害自然环境。纺织品工厂的废水排放之前，除掉其中的有机染料是至关重要的。当前的方法主要依赖于过滤和吸收，但会进一步产生二级废水，这也必须被认真处理。

作为一种可供的选择，科学家们正在找寻一种方法来将有机染料分解为更小、无毒的分子。这种所谓的分解反应要求光敏催化剂来驱动反应进程。由于半导体材料，特别是TiO2，具有高稳定性、大的活性、低成本、低毒性，近年来作为一种光敏催化剂引了研究者们的广泛兴趣。

根据中国香港理工大学的Ruitao Zhou和澳大利亚的皇家墨尔本大学的M. P. Srinivasan所说，一种基于生长于石英片的TiO2纳米粒子的光敏催化系统可能会是一种解决办法，因为它可以提供大的表面区域来让反应发生，并且具有长期稳定性、自我清洁的作用。

Zhou解释道：“我们发明这种技术可以避免普通催化纳米分子的缺点，例如表面活性剂引起的团聚、回收困难、可扩展等等。”

在石英片表面形成的TiO2纳米粒子有一个晶核/无序壳的结构。功能聚合物4-甲氧基杯[7]芳烃将纳米分子附着在石英的表面上，从而确保它们不会结合在一起或者被有机分子成团。

这种处理系统本身是由一种石英管组成，石英管内充满了纳米分子覆盖的片材。为了证明可行性，研究者们在玻璃管中放入了一种甲基橙(MO)有机染料。当置于可见光或者紫外光环境下时，由TiO2纳米粒子产生的电子空穴对产生了(OH•)自由基，这种自由基可以将染料分子分解为更小的结构。

Zhou 和Srinivasan的光催化体制成功地处理了持续流动的甲基橙(MO)超过140h，而且其活性表明，在120h之后，颜色出现了减弱的信号。

Zhou说：“TiO2纳米粒子可以被用于处理被有机废物污染的水，和已经存在的方法相比，由于不会产生二级废物，这种系统可以在原位处理被污染的水。”

研究者们相信这种方法可以很容易地按比例增加，且可应用于其他纳米结构的制备。

原文链接：Nanoparticles give organic dyes a clean break.

文献链接：Fabrication of anti-poisoning core-shell TiO₂ photocatalytic system through a 4-methoxycalix[7]arene film.

本文由材料人编辑部杨树提供素材，樊超编译，点我加入编辑部。

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