伯克利實驗室的一支科學家團隊，剛剛在《自然通訊》雜誌上介紹了一項有助於處理礦山等污染廢水中銅元素的新方法。傳統“廣撒網”式的過濾工藝很是費時費力，但在新材料的幫助下，研究人員能夠更有選擇性地捕獲特定的重金屬。值得一提的是，新技術不僅處理速度無與倫比，精度上也可以達到原子級。

ZIOS 材料的掃描電子顯微鏡圖像

據悉，研究人員們開發了一種具有高度選擇性、且相當耐用的ZIOS 新材料。其晶格結構類似於海綿，靈感來自於細菌細胞選擇某些金屬以調節其代謝的能力。

ZIOS 具有與水分子大小相同的微小通道，且材料可在浸入水中時膨大。隨著通道的加寬，水分子可以自由通過該結構，一路上發生化學反應，讓材料與液體中任何銅離子結合到一起。

X射線實驗發現，ZIOS材料非常適應採礦廢水的pH值和其中的銅離子。不僅效率奇高，還具有無與倫比的選擇性。資深作者Jeff Urban表示：

與迄今已知的任何材料相比，ZIOS 都具有更高銅吸附能力和效率。篩選能力是其它先進解決方案的30~50 倍，且在水中的穩定性可達52 天”。

更棒的是，在從水中取出後，ZIOS 的材料結構又會在1ns 左右的時間內，從膨脹狀態變身為原始大小。

研究合著者Peter Fiske表示： “當今的水處理系統很是鬆散，無論溶質的危害或價值幾何，都會被一股腦地濾除”。

而ZIOS 這樣的具有高選擇性、且耐用的新材料，不僅可以捕獲特定的可回收陳芬，還不會隨著時間的推移、或被其它溶質擠占而效率大減。

從降低水處理的成本和能源開銷上來看，ZIOS 還有助於我們充分挖掘廢水中的貴重金屬、或其它微量成分。

有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《自然通訊》（Nature Communications）期刊上。

原標題為《A nature-inspired hydrogen-bonded supramolecular complex for selective copper ion removal from water》。