【大纪元2023年03月21日讯】（大纪元专题部记者吴瑞昌编译报导）虽然水污染已是一个全球性不可逆转的大问题，但科学家还是努力寻求办法，以减少水源的被污染。美国的俄勒冈州立大学（OSU）化学系和惠普公司共同开发一种含有二氧化钛的光催化剂，可用来净化被除草剂污染的水，同时还能产生可燃烧的“氢气”。
这种催化剂用太阳能对除草剂进行光降解（PDR）和析氢反应（HER），形成双功能光催化（DFP），以期解决全球除草剂造成的水污染问题。这项研究成果今年3月初发表在《美国化学学会》期刊上。
科学家过去一直单独使用二氧化钛（TiO2）降解除草剂，因为二氧化钛是一种常见的光催化剂，不仅能吸收太阳光或光能去氧化分解有机污染物，还能产生氢气，且本身不会产生任何永久性化学变化的物质，也不会对环境造成污染。因此这种光催化剂被应用到防污防臭墙壁、地板、天花板和家具的自清洁涂层上。
不过在这次实验中，科学家发现，二氧化钛仅可以降解部分含有草甘膦（PMG）的除草剂，且氧化不完全，容易产生更毒的氨基甲基膦酸（AMPA），容易对环境造成二次污染。
由于PMG拥有抑制杂草的能力，在1970年代曾被广泛用于农业活动，但该物质仅有小部分能被农作物吸收，大多残存在土壤中，给地下水造成污染，还容易累积在生物身体上，对生物造成二次危害。
因此科学家加入氮和硫、含有MIL-125-NH2多晶型的金属有机骨架（MOF）溶液、铂（Pt）当助催化剂，增强二氧化钛的双功能光催化。这种做法不仅能够很好地降解草甘膦（PMG），还能降解含有草铵膦（GF）或2,4-二氯苯氧乙酸的除草剂污水，同时降解过程能析出更多可燃氢（可用于能源方面）。
金属有机骨架（MOF）溶液是一种二维或三维多孔结晶材料，而这次的MIL-125-NH2的MOF溶液可用于捕捉二氧化钛，形成更高活性的二氧化钛结晶，更好地分解这些污水，产生更多的氢气以供能源使用。
俄勒冈州立大学化学助理教授基里亚科斯·斯蒂利亚诺（Kyriakos Stylianou）向俄勒冈州立大学新闻室表示，“我们可以将氧化和还原结合到一个过程中，以实现高效的光催化系统。就是通过光降解发生氧化反应，和通过析氢反应发生还原反应，达到氧化还原反应。”
斯蒂利亚诺表示，一种名为Roundup的除草剂在过去50年被用于农田上，“但这些除草剂只有一部分被农作物吸收，剩余的都进入土壤和地下水，引发人们的担忧，因为受污染的水对地球上所有生物的健康有害。”
接着他说，“我们已经证明，通过光催化可以去除这些有机污染物，或将其转化为有用的再生燃料。光催化就是利用丰富的太阳能将污水转化成氢气，这是修复环境的一种好办法。”
这次研究成果，为新型MOF衍生物提供新的道路，将进一步探索对于除草剂的作用。此次实验，由美国俄勒冈州立大学化学系、美国能源部和美国国家科学基金会资助。◇
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