一顆細沙粒大小的小球,內部卻被精妙的框架結構分割成一套套小房間,里面精心排列著極其細小的納米物質,當無數這樣的小球聚集在過濾裝置中,生活用水和工業廢水中的有毒有害物質,轉眼就被吸附分離出來,水質凈化結果可以遠遠超過國家現行標準。36歲的南京大學環境工程系主任潘丙才和他的團隊,研發的環境納米控制及廢水深度處理技術全球領先,他本人也因此入選今年的“江蘇省十大青年科技之星”。
上世紀90年代,潘教授剛剛本科畢業的時候,經常和氣味刺鼻的工業廢水打交道。“當時對工業環保的追求僅僅是達標排放,”潘教授說,但事實上無色的水可能依然有毒。所以現在更講究污水深度處理。比如以往國家對工業廢水中重金屬鉻的數量,要求達到0.5個單位就能排放,可是現在只有減少到0.05 個單位才能排放。這也意味著,還要對廢水繼續“排毒”。
想要繼續“排毒”可并不容易,“比如廢水中的重金屬、氮和磷,還有生活用水中的砷和氟,有潛在毒性,但因為含量比較低,傳統的過濾分解材料幾乎無計可施。”2005年,潘教授開始把目光轉向了最新的納米材料。說著,潘丙才拿出了一些褐色的小球粒給記者看,這些“其貌不揚”的小球粒到底有什么過人之處呢?潘教授介紹說,如果把無數的這種特殊小球放進水處理設備的過濾筒中,就形成了特殊的過濾層。這種過濾層和常見的過濾層不同,水流會快速地通過,不會淤積堵住,而轉眼間水中的有毒有害的重金屬和化學物質,就被小球內的納米物質捕捉分離出來。潘教授說,處理不同的污水,可以用不同功能的小球。過濾后的水質,都能達到甚至遠遠超過現行的國家環保標準。不光如此,使用過的小球還可以抽出來,經過處理,把里面的重金屬或者化學物質統一采集出來。比如從無數噸廢水中過濾出的微量的銅,最后居然能從小球里分離集中成一個小銅塊。處理過的小球還可以重新使用。“就好比把海綿里的水擠干后,還可以重新利用。”
對這種納米小球的研發,還在不斷地改進升級技術。而這種技術當年幾乎是和美國同步開始研究,現在已經獲得了11項中國國家ZL,還有7項國際ZL,在世界上遙遙領先。從2008年開始,潘教授的團隊已經開始能批量生產這種小球,并用于對水的深度處理。不僅僅是工業廢水,還有居民生活用水。前幾年,受到山西某地政府的邀請,潘丙才和同事們用納米小球過濾當地地下水中的砷。他回憶說,當地地下水中砷的含量是400微克/升,而國家生活用水的標準是不到10微克/升,所以足足超標40倍,很多居民都有手腳皮膚潰爛等砷中毒癥狀。當地曾試用過很多環保材料除砷,但最后只有這種納米小球真正發揮了作用,讓居民用上了干凈安全的水。
記者從中國科學院廣州地球化學研究所獲悉,近日,該研究所科研團隊利用原位液相透射電子顯微鏡技術,首次從納米尺度呈現了自然界中黃金納米顆粒在黃鐵礦表面形成的動態過程,并提出了一種黃鐵礦誘導金沉淀的新機制。......
一、大會名稱第十六屆中國國際納米技術產業博覽會(納博會?)The16thCHInanoConference&Expo----CHInano2026 二、展會時間展商報到:2026年1......
圖納米多特異性抗體設計策略。(a)基于融合蛋白復合型“納米適配子”構筑納米多特異性抗體;(b)納米多特異性抗體的抗腫瘤機制在國家自然科學基金項目(批準號:52130301、32430059、32071......
當前,開發可再生的生物基材料是替代傳統塑料、推動可持續發展的關鍵路徑之一。作為頗具潛力的生物基平臺化合物之一,2,5-呋喃二甲酸基聚酯卻受困于強度-韌性-阻隔性的“性能三角”權衡難題。中國科學院寧波材......
巴西奧斯瓦爾多克魯茲基金會研究人員發現了納米粒子有效抑制癌細胞發展的相關機理,即納米粒子能有效抑制癌細胞增殖,也能阻止腫瘤向其他器官轉移。相關論文發表在最新一期《癌癥納米技術》上。研究人員將患有乳腺癌......
6月28日,2025中關村論壇系列活動——第七屆納米能源與納米系統國際會議(NENS2025),在北京開幕。大會由中國科學院北京納米能源與系統研究所主辦,聚焦“納米能源與納米系統前沿與應用”這一主題,......
由美國俄勒岡州立大學、俄勒岡健康與科學大學和芬蘭赫爾辛基大學組成的國際團隊,近日研發出一種創新性的納米粒子載體,能夠像精準導航的無人機,將基因藥物直接投送至肺部病灶。這項同時發表于《自然·通訊》雜志和......
圖(a-b)基于雙配體策略的工程化MspA納米孔檢測稀土原理示意圖;(c)16種稀土的單分子納米孔信號;(d)16種稀土的納米孔信號的散點圖展示在國家自然科學基金項目(批準號:22225405、223......
近日,由國家最高科學技術獎獲得者薛其坤院士領銜的南方科技大學、粵港澳大灣區量子科學中心與清華大學聯合研究團隊,發現常壓下鎳氧化物的高溫超導電性相關研究成果在《自然》雜志發表,為解決高溫超導機理的科學難......
你能想象嗎?在那些看似普通的金屬里,藏著一個由無數微小“積木”搭成的微觀世界。這些“積木”就是晶粒。中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心李秀艷團隊在研究純鉑的晶粒時,首次發現了納米尺度下Kel......