莱斯大学的科学家正在开发技术来去除水中的污染物 - 但只有必要的数量。

工程师李琳琳的赖斯实验室正在建立一个处理系统，可以调整以选择性地从工厂，污水系统和油气井的饮用水和废水中排出毒素。研究人员表示，与传统系统相比，他们的技术将降低成本并节省能源。

“消除一切的传统方法，例如反渗透，是昂贵且耗能的，”李先生说，他是美国化学学会期刊环境科学与技术新技术研究的首席科学家和合着者。“如果我们找到一种方法来消除这些微量元素，我们就可以节省大量能源。”

Rice系统的核心是一组新型复合电极，可实现电容去离子。带电的多孔电极选择性地从通过迷宫状系统的流体中拉出目标离子。当毛孔充满毒素时，可以清洁电极，恢复其原始容量并重复使用。

“这是研究选择性去除离子污染物的方法的广泛研究的一部分，”土木与环境工程，材料科学和纳米工程教授Li说。“水中有很多离子。并非一切都有毒。例如，氯化钠(盐)是完全良性的。除非浓度过高，否则我们不必将其除去。

“对于许多应用，我们可以留下非危险离子，但我们需要去除某些离子，”她说。“例如，在一些饮用水井中，有砷。在我们的饮用水管道中，可能有铅或铜。在工业应用中，钙离子和硫酸根离子会形成水垢，形成矿物质沉积物，污染和堵塞管道。“

由李的团队开发的校对证明系统去除了硫酸根离子，硫酸根离子是一种形成水垢的矿物质，可以给水带来苦味并起到泻药的作用。该系统的电极涂有活性炭，活性炭又由一层由季铵化聚乙烯醇固定在一起的微小树脂颗粒涂覆而成。当硫酸盐污染的水流过带电电极之间的通道时，硫酸根离子被电极吸引，穿过树脂涂层并粘附到碳上。

Rice实验室的测试显示，阴极上的带正电荷的涂层优先以大于20比1的比例捕获盐上的硫酸根离子。

电极在50个循环中保持其性质。“但事实上，在实验室中，我们已经运行了几百个循环系统，我看不到任何破坏或剥落的材料，”该论文的第一作者，Li实验室的博士后研究员Zicichang Zuo说。 。“它非常强大。”

李说，该系统旨在与目前的商业水处理系统合作。“这项工作的真正优点并不是我们能够选择性地去除硫酸盐，因为还有许多其他污染物可能更重要，”她说。“我们的优点是我们开发了一种技术平台，我们可以通过改变电极涂层的成分来控制其他污染物。”