新型过滤器可去除水中极低浓度的化学污染物

药品和个人护理产品对环境构成重大威胁。这些化学物质存在于药品和化妆品等日常用品中，会污染水道，危害水道中的动植物和用水的人类。

污染物的浓度通常很低，现有的过滤方法并不总能足够有选择性地去除造成环境破坏的化学物质。

由京都大学综合细胞材料科学研究所(WPI-iCeMS)的古川周平教授领导的日本和美国研究小组开发出了一种从水中去除这些化学物质的新方法。

“目前的水处理工作流程包括污染物检测和污染物去除两个步骤，这两个步骤通常通过不同的材料或工业装置分别进行，”古川教授解释说。“我们开发了可以同时检测和去除痕量污染物的新型膜材料。”

新方法使用一种聚合物膜，其中含有由金属有机多面体构成的相互连接的孔网络，这些孔就像微小的笼子，可以过滤和捕获目标化学分子。

孔隙的设计对于膜的有效性至关重要。药品和个人护理产品中的化学物质相对较大，而大多数现有吸附剂的孔隙太小，无法捕获这些分子。

研究人员对孔网膜在不同浓度下针对 13 种不同药物和个人护理产品进行了测试，并将其性能与各种现有过滤系统进行了比较。

他们发现，新膜比现有系统更能过滤这些化学物质，而且还可以通过精炼选择性地吸附特定的药物产品，即使在极低的浓度下也能发挥作用。

该研究结果发表在《通讯材料》杂志上。

参与此项水质分析项目的京都大学 WPI-iCeMS 环境科学家 Idaira Pacheco-Fernández 博士表示：“优化的孔网膜能够检测并去除真实水样中低于十亿分之一水平的目标药物，这证明了其在真实水处理工作流程中的应用潜力。”

新膜的设计还可以将捕获的分子提取到溶液中进行测试，从而实现对污染的实时监测。

研究人员的下一步计划是通过使用其他类型的多孔填料来改变孔网膜的设计，这些填料可以过滤掉不同类型和大小的分子。他们还想知道这种方法是否能捕获和检测血液等其他液体中的小分子。