从水中去除重金属

        据世界卫生组织统计，近10亿人无法获得清洁饮用水，而且这一数字预计会随着气候变化而增加。同时，我们在工业过程中不断增加的能源需求和重金属的使用最大限度地暴露了我们对水中有毒物质的暴露。

        目前商业化方法去除市政饮用水中的铅等重金属往往是昂贵且耗能的，而没有足够的效率。

        现在，加州大学洛杉矶分校的Wendy Lee Queen教授和加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的同事的实验室已经找到了一种使用金属有机框架（MOFs）的解决方案，这种框架是由有机化学物质相互连接的金属节点组成的材料。它们前所未有的内部表面积和容易的化学可调性，允许MOF从空气中“吸取”水蒸汽和其他气体。这使它们成为从水中选择性去除重金属的有前景的材料。

        EPFL-Valais的博士生丹尼尔·T·孙（Daniel T. Sun）设计了一种水溶性MOF /聚合物复合材料，它使用廉价的环保材料。科学家用多巴胺处理称为Fe-BTC的MOF，多巴胺聚合成聚多巴胺（PDA），将聚合物固定在MOF内部。最终的复合材料，名为Fe-BTC / PDA，可以快速地、有选择地从污水水样品中去除大量重金属，如铅和汞。

       在密歇根州Flint取得的一些最差的水样，进行测试，MOF可以在几秒钟内将铅浓度降低到十亿分之二，这是美国环境保护署和世界卫生组织认可的饮用标准。

        科学家们还从罗纳河，地中海以及瑞士的一座污水处理厂取得了各种真实世界水样，用这种材料同样成功去除。他们还展示了这种材料如何容易地再生。

        有毒重金属有多种来源。例如，铅用于油漆，陶瓷釉料，首饰，玩具和管道。考虑到这一点，采用新型MOF的方法能解决目前水净化系统的许多问题。该研究的作者正在测试其他新型特别设计的MOFs，以去除水和空气中的其他类型污染物。