光觸媒技術(shù)：有機(jī)汚染物質(zhì)の「星」

＜p＞現(xiàn)在多くの環(huán)境汚染問(wèn)題の中で、有機(jī)汚染物質(zhì)（例えば農(nóng)薬、染料）はすでに環(huán)境科學(xué)者の注目の的となっています。

有機(jī)汚染物質(zhì)は分解しにくいです。多くは「発癌、突発、奇異」の三重効果と遺伝毒性を持っています。濃度が低くても生體に害を與えます。

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＜p＞2007年、＜a href=“http://sjfzxm.com/news/index ss.asp”＞有機(jī)物汚染＜a＞による太湖藍(lán)藻の大爆発が記憶に新しい人も多いです。

數(shù)十センチの厚い藍(lán)藻が水面を覆い、悪臭が鼻を突く。藍(lán)藻の行くところは魚(yú)エビが死滅し、蛇口から放出された水は黃色で臭い。二百萬(wàn)人以上の無(wú)錫市民が生活飲用水の危機(jī)に直面している。

不完全な統(tǒng)計(jì)によると、長(zhǎng)江デルタ地域の大部分の水域はアオサの影響を受けています。

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＜p＞＜a href=「http:/sjfzxm.com/news/indexus.asp」＞浙江省＜a＞理工大學(xué)材料と紡織學(xué)院教授の王晟氏と彼が率いる光觸媒ナノ材料研究チームは、有機(jī)汚染物質(zhì)を効果的に除去する方法を探して、最終的に有機(jī)汚染物質(zhì)に対する「星」を見(jiàn)つけました。

二次汚染を避けることは光觸媒技術(shù)の最大のハイライトです。

王晟さんの紹介によると、光觸媒技術(shù)の最大の特徴は日光の照射條件で有機(jī)物を二酸化炭素や水などの無(wú)機(jī)物に安全に変えられます。

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＜p＞光觸媒の不思議な役割＜p＞

＜p＞「金屬イオンなどの無(wú)機(jī)物に比べ、水體中の有機(jī)物は既存の治理技術(shù)を駆使して処理するのが難しいが、70年代に現(xiàn)れた光觸媒技術(shù)は、比較にならない利點(diǎn)を示している。

治水するには、水の生態(tài)系のバランスを取り戻すことが大切です。その中の鍵は、水の中の複雑で分解しにくい有機(jī)物を取り除くことです。

王晟氏によると、伝統(tǒng)的な物理吸著法、化學(xué)酸化法、微生物法と高溫?zé)唴s法には、効率が低く、二次汚染が発生しやすく、適用範(fàn)囲が狹く、エネルギー消費(fèi)が高いなどの欠陥があります。

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＜p＞王晟氏によると、ナノ二酸化チタンに代表される光觸媒は、光によって勵(lì)起された正電付きの正孔と負(fù)電気を持つ電子は、強(qiáng)い酸化性と強(qiáng)い還元性を持ち、ほぼすべての有機(jī)汚染物質(zhì)を二酸化炭素に分解することができます。全體の過(guò)程で他の化學(xué)補(bǔ)助剤は必要なく、反応條件は溫和で、二次汚染がなく、運(yùn)行コストは低いです。

この光觸媒分解有機(jī)物の方法は排水浄化、排ガス浄化などの分野で広く研究されており、応用の見(jiàn)通しは非常に広い。

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＜p＞＜strong＞いい馬に鞍＜/strong＞＜p＞

＜p＞しかし、研究が進(jìn)むにつれて、王晟は二つの困難に直面しました。これも長(zhǎng)期にわたり光觸媒技術(shù)を?qū)g際に応用するボトルネックに向かって悩んでいます。

このような「使いやすい」光觸媒技術(shù)は、実用的な応用問(wèn)題に直面しています。

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＜p＞チタニアが紫外線によって勵(lì)起された後に持つ強(qiáng)い酸化還元性は分解対象に選択性がなく、有機(jī)物基體材料に直接複合すると有機(jī)物基體材料の使用壽命が短くなり、チタニアを反応溶液に直接投入すると、懸濁液體系が形成され、チタニアが有機(jī)汚染物質(zhì)に対して良好な反応効率を持っていても、チタニアを回収できないために二次汚染されることがわかった。

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＜p＞「光觸媒技術(shù)は1972年の日本誕生以來(lái)、日本ではずっと広く普及されていないのもこのためです。」

王晟氏によると、科學(xué)者は長(zhǎng)い間光觸媒を置くのに適した「容器」を見(jiàn)つけられなかったという。

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＜p＞継続的な試みと努力によって、王晟の頭の中で、普通ではない考えがだんだんはっきりしてきました。二酸化炭素層とナノ酸化チタンの間に水と空気が自由に透過(guò)できるナノ空間を作って、この空間を有効な反応場(chǎng)所として反応を促します。

大量の実験によって、王晟と彼のチームはついに中空型界面光觸媒を作ることに成功しました。コアとシェル構(gòu)造を持つ二酸化炭素は二酸化チタン粒子をカバーします。

この中空構(gòu)造は界面活性點(diǎn)の遮蔽を回避し，その觸媒活性を大幅に向上させ，有機(jī)觸媒擔(dān)體を保護(hù)するとともに觸媒能力を損なわないという目的を達(dá)成した。

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＜p＞王晟氏によると、彼らはすでに企業(yè)と協(xié)力して核、殻の中の空洞のナノ材料の中で実験的な設(shè)備を作り上げて、そして藍(lán)藻を分解して、ごみを分解して埋立場(chǎng)の浸出フィルタなどの実用化の成果を得ました。

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＜p＞＜strong＞＜a href=「http://sjfzxm.com/news/indexus.asp」＞実踐＜a＞で大活躍＜/strong＞＜p＞

＜p＞「容器」問(wèn)題が解決されるにつれて、王晟チームの光觸媒下水処理技術(shù)はついに寧波童王河の整備に成功しました。

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＜p＞調(diào)査によると、王晟チームと寧波天河生態(tài)水景科技有限公司は子供の王河を整備する義務(wù)を提攜しており、彼らが開(kāi)発した先進(jìn)的な光觸媒管理汚水技術(shù)を運(yùn)用して検証しています。

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＜p＞「光觸媒特殊繊維を様々な形にして、例えば『人工草のじゅうたん』や『人工網(wǎng)床』などの形で水の中に置きます。」

王晟さんは、このように太陽(yáng)の光に照らされて、川の黒臭をもたらす有機(jī)汚染物質(zhì)はすぐにきれいに掃除されますと言いました。

この2つの技術(shù)は主に窒素、燐、重金屬イオンなどの河道の他の汚染物質(zhì)に対して行われます。

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＜p＞関係部門(mén)によると、童王河の主な技術(shù)指標(biāo)は地表水Ⅲ類(lèi)の基準(zhǔn)に達(dá)し、透明度は少なくとも1.5メートルに達(dá)した。同時(shí)に、國(guó)內(nèi)初の大規(guī)模な光觸媒技術(shù)を用いて河川を治める成功例も作った。

この安全で効率的な光觸媒水生態(tài)総合修復(fù)技術(shù)は浙江省の「五水共治」で活躍するという。

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