过程工程所纳米颗粒与纤维素复合净水技术被科学大全（the Atlas of Science）报道

　　近期我所杨传芳研究员课题组发表的论文（In situ growing directional spindle TiO₂ nanocrystals on cellulose fibers for enhanced Pb²⁺ adsorption from water, Journal of Hazardous Materials, 289: 140-148, 2015）被科学大全（the Atlas of Science）进行了详细报道，见链接http://atlasofscience.org/grow-tio2-nano-crystals-on-cellulose-to-sequester-lead-in-water/ 

　　The Atlas of Science选择性发表与人类生活息息相关的最新科学发现，并要求作者以通俗易懂的语言向公众描述，以帮助公众能快速了解世界各地有趣的科学进展，促进科学与公众的交流。 

　　饮用水中过量的铅会导致婴幼儿身体和大脑发育迟缓，对成人则会引发高血压和肾病。 最近美国密歇根州弗林特城由于临时变换饮用水源，造成铅含量严重超标，被宣布为美国国家灾难；国内也时常发生饮用水铅含量超标事件，因此，研究经济高效处理饮用水中低浓度超标铅离子具有重要的意义。纳米金属氧化物吸附剂具有选择性好、处理效率高等特点，然而这类纳米材料由于本身的小尺寸特性、可能具有纳米毒性、易团聚、且在使用过程中容易流失，造成二次污染，因此不可单独使用。杨传芳研究员课题组提出了一个从源头到应用的绿色净铅技术——选择自然界最丰富的纤维素来固定纳米颗粒。 

　　通过简单水解TiOSO₄，在纤维素纤维上原位生长形成TiO₂纳米晶体，合成了[TiO₂/纤维素]纳米复合材料。在此过程中，纤维素不但是固定TiO₂纳米颗粒的载体，同时也是使晶体定向生长的化学模板——在纤维素上生成了纺锤形金红石TiO₂晶体。进一步调控这些纳米颗粒，使其分散均匀，以更好地利用其高比表面积来吸附铅离子。研究发现，[TiO₂/纤维素]纳米复合材料吸附容量大，并显示出良好的可再生性和选择性。通过简易方法将该复合材料制成滤床进行动态过滤吸附实验，发现相较于纯的纤维素滤床，[TiO₂/纤维素]复合材料滤床的有效吸附容量提高了12倍。在另一篇相关论文（Promoting dynamic adsorption of Pb²⁺ in a single pass flow using fibrous nano-TiO₂/cellulose membranes, Chemical Engineering Journal, 283: 1145-1153, 2016）中，这种滤床的吸附容量比以自组装方式得到的[35nm金红石TiO2/纤维素]滤床的吸附容量高8倍。 

    该研究为铅含量超标饮用水的净化提供了一种绿色、低成本、高效且具有实际应用前景的纳米处理技术。研究工作得到国家自然科学基金（No. 51302267）的资助。论文第一作者李艳香博士目前正在Stony Brook University进行净水纳米纤维素的研究。

（纳米工程污染控制技术与方法课题组）