木棉飛絮可以變廢為寶？在光照下就能達(dá)到凈化水質(zhì)的功效？接下來就跟長春水處理小編一起來了解吧！

    國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院劉旭慶教授和天津工業(yè)大學(xué)劉雍教授合作，以木棉樹為靈感研發(fā)出一款綠色凈水材料，其具備超 80% 的分解效率、以及優(yōu)良的耐久性。
    木棉飛絮只需在光照下照射 2 小時(shí)，其光降解性能便能提至 90% 以上：

    當(dāng)給該其摻雜還原氧化石墨烯、并讓其改性之后，在 21.85 W/dm2的光功率下，只需照射 2 小時(shí)，光降解性能即可提至 90% 以上。木棉開花后會(huì)形成木棉絮，棉絮中的纖維具備獨(dú)特的中空結(jié)構(gòu)，中空率能達(dá)到 86% 以上，并具備柔軟、光滑、質(zhì)輕、不易纏結(jié)、不霉不蛀等特性，是理想的吸收材料。但木棉纖維的抱合力很差，長度上也夠不著可紡長度，因此無法成為單獨(dú)的紡織材料，在此前，其一般多作為填充材料使用，嚴(yán)格意義來說它算是一種廢料和空氣污染物。而把它制成綠色凈水材料，可以堪稱“以廢治廢”“以污治污”。

    人們用傳統(tǒng)觀念上的植物廢料來治理廢水，利用木棉絮纖維表面的化學(xué)修飾構(gòu)建出了一個(gè)纖維表面的微平臺(tái)，從而能夠在纖維表面制備半導(dǎo)體顆粒。

    越來越多的人們正在通過吸附和化學(xué)混凝技術(shù)，來減少并控制水污染。然而，這些傳統(tǒng)吸附技術(shù)只能夠把有機(jī)污染物從水轉(zhuǎn)移到固體基質(zhì)上，這操作會(huì)導(dǎo)致二次污染，且需要進(jìn)一步處理。在金屬氧化物中，氧化鋅是一種無毒并且相對(duì)經(jīng)濟(jì)有效的 n 型半導(dǎo)體，其寬帶隙為3.37eV，高結(jié)合能高達(dá) 60MeV。它是一種可調(diào)諧材料，其對(duì)紫外光敏感，還可通過摻雜金屬、或其他材料來提高其光催化性能。在此之前，人們?cè)诠夥纸馑械奈廴疚飼r(shí)，都是將材料以粉體的形式撒進(jìn)需要處理的水體中。普通的纖維一般是實(shí)心的，中空纖維能更加有效地提高催化劑和污水接觸面積。后來發(fā)現(xiàn)木棉纖維具有中空結(jié)構(gòu)。

    為應(yīng)用而生：

    解決紡織廢水難題：本次成果一開始就是為應(yīng)用而做，即解決紡織廢水的問題。對(duì)他來說，要想實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，只需對(duì)該成果做放大化處理，并解決未來可能存在的問題即可。例如，讓纖維表面處理過程的設(shè)備實(shí)現(xiàn)互相匹配，就能更快走向應(yīng)用。具體來說，該技術(shù)成本低所使用的原料，包括氧化鋅、姜黃素、木棉纖維等很便宜，木棉纖維甚至是一種污染物，對(duì)其進(jìn)行利用可謂變廢為寶。同時(shí)，材料制備路線并不復(fù)雜，制備條件也不苛刻，水溶液中即可完成制備，比較符合工業(yè)化生產(chǎn)的需求。其所在的英國當(dāng)?shù)胤浅９膭?lì)校企合作。目前，劉旭慶和外部企業(yè)正進(jìn)行的一個(gè)合作是關(guān)于紡織面料數(shù)據(jù)庫的工作，該成果旨在提升設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)便捷度。最近，他正和歐洲一家著名時(shí)尚品牌在合作研發(fā)新型抗菌面料。其也參與過一些政府和政府之間的合作。例如，在新冠疫情伊始，他就做過關(guān)于抗埃博拉病毒口罩的研究，這是英國政府支援肯尼亞政府的一些工作。一旦進(jìn)行抗菌或者抗病毒的研究，時(shí)間周期會(huì)比較長，因此抗菌產(chǎn)品的形態(tài)仍在探討中。

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