新材料捕捉水中有毒重金屬離子

    日本京都大學參與的一個國際研究團隊日前在英國《自然 · 通訊》雜誌上報告說，他們研發出一種新型高分子材料，能有選擇性地大量捕捉水中有毒的重金屬離子，淨化水環境。

    當前傳統淨水方法，儘管在一定程度上能夠去除水體中的污染物，但其對目標離子的高度選擇性不足，往往限制了其在水處理領域的廣泛應用，特別是在處理含有複雜污染物的水體時顯得力不從心。然而，該技術瓶頸隨着日本京都大學科研團隊的一項重大突破而迎來了轉機。

    京都大學發佈新聞公報介紹，目前常用的淨水材料主要依靠材料中的小孔吸附離子，或者通過材料中的離子和水中的離子相交換來淨化水。但這些淨水材料通常很難兼顧清除效率以及有選擇性地清除目標離子。

    自然界中，某些動植物以其獨特的生存智慧，展現了對重金屬污染的強大抵禦能力。例如，植物通過植物螯合肽等生物分子，能夠在細胞層面精準捕捉並隔離地下水中的鎘等有害重金屬，從而保護自身免受其害。京都大學的科研團隊正是受此自然現象的深刻啟發，巧妙設計並合成了一種新型高分子材料。該材料不僅模擬了植物螯合肽與重金屬離子結合的關鍵官能團，還通過先進的納米技術和材料科學手段，實現了該高分子材料的超高集成化，極大地提升了其捕捉重金屬離子的效率。

    實驗資料充分證明了這種新型高分子材料性能。在一項針對工業廢水的淨化實驗中，科研人員僅使用了三毫升的這種超高集成材料，便能在短短一小時內將三百毫升廢水中的鎘離子濃度降低到飲用水安全標準以下。這一成果無疑為工業廢水處理及飲用水安全保障提供了強有力的技術支援。

    高分子材料是一類由大量重複單元組成的高分子化合物，包括塑膠、橡膠、纖維和高分子塗料等。這些材料在化工領域中具有重要的應用，廣泛用於塑膠製品、合成纖維、橡膠製品、塑膠包裝、建築材料等領域。因此，高分子材料被歸類為化工新材料的一種。

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