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科學家們開發出了一種催化劑,它利用過氧化氫分解各種有害物質的能力,從柴油燃料中的硫到炭疽樣細菌。更重要的是,該過程是在綠色化學的原則下開發的,這意味著它是可持續的和環境友好的。研究人員昨天在紐約市舉行的美國化學學會全國會議上報告了這項工作。
卡內基梅隆大學的特里·柯林斯領導了開發這種新型催化劑的團隊,這些催化劑被稱為 TAMLR-活化劑。一般來說,這些化合物透過一種叫做氧化的過程,增強過氧化氫分解其他物質的能力。透過調整反應條件,研究人員已經證明這些分子可以處理多種汙染物。例如,同樣在卡內基梅隆大學的科林·霍維茨描述了一些實驗,表明催化劑可以去除汽車燃料中高達 85% 的硫化合物。美國柴油燃料目前含有約 500ppm 的硫汙染物,這些汙染物與哮喘和酸雨有關,並會降低燃油效率。“我們正在努力開發 Fe-TAML 活化劑,將燃料淨化到符合環保署計劃在 2006 年生效的嚴格硫標準的程度,”霍維茨說。“這項技術可以大大有助於開發更清潔、更省油的汽車發動機。”
催化氧化過程還可以對抗水傳播的病原體。第三位團隊成員德博什裡·班納吉報告說,在實驗室測試中,它殺死了 99.999% 的培養的炭疽芽孢桿菌孢子,該菌通常用於模擬更危險的炭疽芽孢桿菌或炭疽病。科學家們認為,催化劑有助於過氧化氫破壞孢子外層上的鍵,從而開啟並殺死它們。由於細菌孢子往往比其他型別的微生物更具抵抗力,因此研究人員希望他們的過程也可以用於處理其他水傳播的病原體,特別是那些在汙水處理不良地區普遍存在的病原體,例如隱孢子蟲或賈第鞭毛蟲。“我們最大的目標,”柯林斯評論道,“是開發一個催化劑系統,可以消除水中多種病原體,從而在全球範圍內獲得更清潔的飲用水。”