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2018-09-01專屬湖泊的「科技海綿」 三兩下還你乾淨透明
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染劑能豐富產品的色彩，無論是紡織工 業、食品加工、各式紙類與塑膠的製程 裡，多少都能看到染劑的蹤影。然而，上述產業中所使用的染劑，目前約有1 ∕ 10 未經傳統汙水處理程序，即流入湖泊、池塘等環境裡，而紡織業常見的紅、藍染劑，更可能使這些水域的能見度降低，導致植物無法行光合作用，最終影響到整個水生生態系統的運作。
來自美國華盛頓大學（University of Washington）生物資源科學與工程系的助理教授迪奇亞拉（Anthony Dichiara） 表示，這些染劑只要一點點，就會使大量水體被染色。為此，華盛頓大學研究員 研製一種可快速、有效去除染劑顏色的氣凝膠（aerogel），並於近日發布於《環 境中的催化應用》（Applied Catalysis B: Environmental）。
研究員將木漿與鈀（palladium）以特定方法混和，並持續加熱2小時，最終將鈀的奈米顆粒（PdNPs）固定在纖維素奈米纖維（cellulose nanofibril, CNF）上，製成名為CNF-PdNP的氣凝膠。CNF-PdNP在使用上類似海綿，只要把它泡在受汙染溶液裡，或將染色溶液澆到氣熔膠上，就能 瓦解染劑裡產生顏色的結構，使擠壓或流出來的溶液呈透明無色。
該研製產品的製程不僅對生物相當友善， 即使重複使用多次，也能有高達91~99％ 的變色效率（discoloration efficiency）。 研究人員表示，未來只要在受汙染的湖泊 放置一些CNF-PdNP氣凝膠，並像泡茶包一般拖行「海綿」，就能讓湖水恢復原來的顏色。
Jin Gu et al., Reagentless preparation of shape memory cellulose nanofibril aerogels decorated with Pd nanoparticles and their application in dye discoloration, Appl. Catal., B, 2018.