新型催化剂可以清除饮用水中的有毒硝酸盐

科学家们开发了一种新的催化剂，通过将饮用水中的有毒硝酸盐转化为空气和水来清除它们。美国莱斯大学的Michael Wong说: “硝酸盐主要来自农业径流，影响着世界各地的农业社区。”

“硝酸盐既是环境问题，也是健康问题，因为它们是有毒的，” 在ACS催化杂志上的研究的首席科学家Wong说。Wong说: “有离子交换过滤器可以将它们从水中去除，但需要每隔几个月冲洗一次才能重复使用，当这种情况发生时，冲洗后的水只会将浓缩剂量的硝酸盐返回到供水系统中。”

研究人员早些时候表明，点缀着钯斑点的微小金球可以分解亚硝酸盐，亚硝酸盐是硝酸盐的毒性更大的化学表亲。“硝酸盐是具有一个氮原子和三个氧原子的分子，” Wong说。“如果硝酸盐失去氧气，它们会变成亚硝酸盐，但是亚硝酸盐的毒性甚至比硝酸盐更大，所以你不想停止亚硝酸盐。此外，硝酸盐是更普遍的问题，”他说。

他说: “最终，去除硝酸盐的最佳方法是催化过程，将它们完全分解成氮气和氧气，或者在我们的情况下，因为我们添加了少量氢气，所以可以将其分解成氮气和水。”Wong补充说: “地球大气层的75% 以上是气态氮，因此我们实际上正在将硝酸盐转化为空气和水。”

硝酸盐对婴儿和孕妇有毒，也可能致癌。硝酸盐污染在大量使用化肥的农业社区中很常见，一些研究表明，由于土地利用方式的变化，硝酸盐污染正在上升。从他们以前的工作中，Wong的团队知道金钯纳米颗粒不是分解硝酸盐的好催化剂。

Wong实验室的研究科学家Kim Heck说: “我们发现，铟覆盖了钯球体约40% 的表面，这给了我们最活跃的催化剂。”赫克说: “它的效率比我们在之前发表的研究中发现的其他任何东西都高出约50%。”研究人员发现，铟加速了硝酸盐的分解，而钯显然阻止了铟被永久氧化。

Wong说，他的团队将与工业合作伙伴和其他研究人员合作，将该过程转变为商业上可行的水处理系统。