北京中国科学院和江苏扬州大学的研究人员已经开发出一种新的方法来清除水中的细菌，他们认为这种方法既高效又环保。
通过将紫外线照射到称为石墨碳氮化物的二维片材上，该团队研制的材料可以在一小时内净化10升的水，几乎可以杀死所有存在的有害细菌。
这种用于水清洗的技术被称为光催化消毒，有望作为当前水过滤系统的替代品，例如氯化或臭氧消毒，这两者都不是特别环保 。
随着世界面临气候变化和水资源短缺的未来，找到一种清洁饮用水的环保方法至关重要。
研究员Dan Wang 解释说:“光催化消毒技术可以显著减轻清洁水资源短缺和全球能源短缺。”
这种技术的工作方式非常简单。 各种材料可用作水中的光催化剂，这意味着它们吸收光并加速（或催化）在某些波长的光存在下在水中发生的氧反应。 这些反应产生被称为活性氧 （ROS）的分子，其在杀灭微生物方面很有用。
可以使用大量有效的金属催化剂，但不幸的是它们将金属残留物排放到水中。 与此同时，纳米管和石墨烯等非金属催化剂更安全，但效率低于金属催化剂，它们不能产生足够的ROS来完成工作。
这项技术其中关键是合成的超薄材料，它具有吸收光线和产生足够的ROS以杀死细菌的特性。 多年来，石墨氮化碳因其具有储能潜力而受到越来越多的关注。
仅使用光线，研究人员发现这种材料的二维片材可以快速净化污染的水。 初步测试发现，在30分钟内，50毫升样品中所有大肠杆菌的死亡率为99.9999％。
这比我们目前所知的任何其他无金属光催化剂快五倍。 另外，反应一次仅消耗催化剂的十分之一。
研究人员表示，这种非常高的效率也可以与最好的金属基光催化剂相媲美。
高效率来自于这种材料的独特结构，研究人员在纸张的边缘装载了羧基和羰基分子，这些分子为这些边缘吸收了额外的电子。
在紫外线和可见光的作用下，整个装置有效地产生了一种过氧化氢的ROS。 一旦进入水中，这种抗菌剂通过突破细胞壁并对其内部造成严重破坏，有效杀死细菌，然后安全地离解成水和氧气。
研究人员说 这样的系统容易大规模应用。石墨氮化碳可以低成本合成 ，并且系统本身简单，且廉价地组装在一起。
这是一个很好的第一步，但原型本身不足以从其他污染物中净化水。纯化需要其他设备去除重金属离子，调节pH值，去除残留物。
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