正如現(xiàn)場一位環(huán)保組織的專業(yè)觀眾提問,“在公眾眼中,一談到化學(xué),往往先想到危險或毒害……”10月31日,世界頂尖科學(xué)家青年論壇之綠色化學(xué)會議在線上、線下同步舉行,包括大洋彼岸處于深夜的美加科學(xué)家在內(nèi),這些科學(xué)界“后浪”用自己的最新研究成果,告訴現(xiàn)場和網(wǎng)上與會者:他們都在盡力用最綠色的化學(xué)讓一些“臟臟的東西”實現(xiàn)凈化。
正如北京理工大學(xué)的前沿交叉科學(xué)研究院執(zhí)行院長、化學(xué)與化工系教授王博,針對PM2.5等的載體氣溶膠,設(shè)計多孔晶狀機構(gòu)的“網(wǎng)篩”,“網(wǎng)孔”尺寸只有0.4納米。以此形成的無紡布等材料,做成醫(yī)衛(wèi)防護用品,不僅可以過濾空氣污染物,甚至可以抗病毒侵入。
【哪怕臟水里,也有純凈的“水”】
在化學(xué)家眼中,不論什么水,哪怕是臟水,其中的“水”,也就是“H2O”分子,通過納米級凈化,完全可以是純凈的。
在熱成像鏡頭下,一片薄薄的類金屬片,在室溫條件和陽光作用下,只用10秒就變得“白熱化”。加拿大達爾豪斯大學(xué)化學(xué)系助理教授米塔·達斯格利用帶有等離子納米結(jié)構(gòu)的金屬氮化物來“收集陽光”,通過光熱效應(yīng),讓水蒸氣揮發(fā),從而獲得凈化水。她透露,想方設(shè)法用氮化鈦、氮化鋯等材料保持這種神奇的等離子納米結(jié)構(gòu),它們在溶液狀態(tài)下可以讓咸水淡化,也可以使污水消毒。
為了得到相同的凈水,美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校核心材料研究所和UT能源研究所副教授余桂華,選用了尿不濕、隱形眼鏡也應(yīng)用的水凝膠。他們研發(fā)的多功能水凝膠在微觀層面將疏水性轉(zhuǎn)化為親水性,在太陽能這樣的低能量條件下,就可以提取空氣中的水,每1克能吸出7克的水,有助于解決缺水地區(qū)的水源問題。
身為主講人兼主持人,華東師范大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授姜雪峰還與2019年沃爾夫化學(xué)獎得主約翰·哈特維希等在線對話。這位頂尖科學(xué)家評價認為,所謂“綠色化學(xué)”不僅是無毒無害,也是能夠以溫和和高效的反應(yīng)實現(xiàn)“可持續(xù)”。
【談“核”就色變?管住放射元素】
比起水體和空氣,更厲害的凈化,恐怕是針對帶有一定放射性的乏核燃料(SNF)。眼下,談“核”不必色變。
中國科學(xué)院高能物理所研究員石偉群是一位核能化學(xué)家,他解釋說,在項目針對的核廢料中,金屬鈾含量高達95.7%,其他相關(guān)核元素還有金屬钚。就此,他們篩選并找到新的“配位體”,就好比一個“納米籠”。“籠子”猶如空心的絨線球一樣,帶有24個鈾節(jié)點,都在2納米的尺度上。有了它們,就可以籠住那些鈾,以及钚等元素。
無獨有偶,作為蘇州大學(xué)放射醫(yī)學(xué)與防護學(xué)院副院長、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護國家重點實驗室核能環(huán)境化學(xué)研究中心主任,王殳凹正在主攻金屬锝。因為,在美國,人們已經(jīng)在地下河中檢測到了锝污染,而這類放射性元素的半衰期可達成千上萬年。于是,王殳凹等人采用陽離子金屬有機架構(gòu)以及聚合物等,每1000毫克的量就可以吸附990毫克的锝。
解放日報·上觀新聞記者發(fā)現(xiàn),當天論壇更像一場答辯會,7位中外青年化學(xué)家輪番上場,接受3位沃爾夫化學(xué)獎得主問詢,同時也與多位大中學(xué)生代表互動,一起闡發(fā)化學(xué)世界里的“綠水青山”。
聲明:化學(xué)加刊發(fā)或者轉(zhuǎn)載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn