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。