採機械化學製程 廢料粒子無光照仍能運作 塑膠廢物變綠金 變身淨水催化劑

編譯/韋士塔 |2026.03.07
61觀看次
字級
新型超級催化劑能消除水中汙染物。圖/SciTechDaily網站
科學界希望解決水資源短缺危機。圖/美聯社
超級催化劑可提升海水淡化效率。圖/美聯社
研究人員希望把廢棄塑膠轉化為淨水材料。圖/法新社

編譯/韋士塔

在全球面臨水資源短缺與塑膠汙染的雙重考驗下,日本名古屋工業大學(NITech)研究團隊近日發表一項震驚科學界的綠色技術,有望讓塑膠廢棄物華麗轉身,化身為超級催化劑並實現太陽能全效淨水。

由副教授白井孝(Takashi Shirai)領導的團隊,成功開發出一種革命性的「機械化學製程」,能將日常生活中隨處可見的廢棄聚丙烯塑膠,轉化為具備多重淨化功能的複合奈米粒子催化劑。

研究團隊將成果發表於《ACS應用材料與界面》(ACS Applied Materials and Interfaces)期刊,報告指出,此研究不僅為塑膠回收提供高價值的轉型路徑,更為偏遠地區的大規模淨水與海水淡化提供平價的解決方案。

研究人員表示,目前科學界利用太陽能清理受汙染水源,有2大方向,其一是利用「光催化劑」(Photocatalysts)分解水中的有機毒素,其二則是利用「光熱蒸發」(Photothermal Evaporation)技術,將髒水加熱汽化,以進行淡化回收。

然而,現有技術須使用昂貴的貴金屬或製程複雜的半導體材料,且難以將兩種功能高效整合於單一材料中。白井孝說:「我們不僅想創造一種高效的材料,更希望它是利用原本會被遺棄的廢棄物製成的,以實現循環經濟的終極目標。」

白井孝指出,研究團隊捨棄傳統高耗能、需大量化學溶劑的合成方式,改用精確優化的「行星球研磨機」(Planetary Ball Mill),將常見的聚丙烯塑膠與三氧化鉬放進研磨罐,透過機械動能激發化學反應。在精密的機械加工過程中,塑膠廢棄物轉化為由氫鉬青銅、二氧化鉬及活性碳構成的複雜複合粒子。

初步測試顯示,這種新型複合粒子在淨水效能上,展現驚人的「全能性」,這種粒子能吸收紫外光、可見光或近紅外光,產生強大的氧化力,將水中的有害有機物分解。更令研究團隊滿意的是,即使在深夜或無光照環境下,粒子仍能持續去除特定的水汙染物,24小時不間斷運作。

研究團隊補充,由於新材料具備獨特的「等離子體特性」,能迅速將吸收的陽光轉化為熱能,能讓髒水快速蒸發凝結成純淨飲用水,應用於海水淡化的潛力龐大。不僅如此,在研磨過程中產生的含氧碳副產物,具備優異的化學吸附能力,能有效捕捉廢水中的重金屬離子,例如鉛、汞。

白井孝強調,這項技術最特別之處,在於其廣泛的適用性,未來可應用於各類金屬氧化物與不同種類的廢棄塑膠,研究團隊目前的計畫是進一步優化研磨製程,以實現量產。

白井孝表示,這項創新不僅解決廢棄塑膠處理的難題,更為發展中國家提供獲取廉價飲用水的新途徑。未來,農村地區只需利用太陽能板大小的裝置與這些由廢塑料製成的「黑粉末」,就能將河水或海水,轉化為清澈的生命之泉。

熱門新聞
訂閱電子報
台北市 天氣預報   台灣一週天氣預報

《人間福報》是一份多元化的報紙,不單只有報導佛教新聞,乃以推動祥和社會、淨化人心為職志,以關懷人類福祉、追求世界和平為宗旨,堅持新聞的準度與速度、廣度與深度,關懷弱勢族群與公益;強調內容溫馨、健康、益智、環保,不八卦、不加料、不阿諛,希冀藉由優質的內涵,體貼大眾身心靈的需要、關懷地球永續經營、延續宇宙無窮慧命,是一份承擔社會責任的報紙。自許成為「社會的一道光明」的《人間福報》任重而道遠,在秉持創辦人星雲大師「傳播人間善因善緣」的理念之際,更將堅持為社會注入清流,讓福報的發行為人間帶來祥和歡喜,具體實現「人間有福報,福報滿人間」的目標。
人間福報社股份有限公司 統編:70470026

 
聯絡我們 隱私權條款

Copyright © 2000-2024 人間福報 www.merit-times.com.tw
All Rights Reserved.