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吸附雾霾的收集器

了解烟雾收集板如何对抗城市污染,并将有害污染物转化为硝酸。

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东京,与其他主要城市一样,人口众多,汽车众多,烟雾弥漫。但竹内浩二认为他可以缓解烟雾问题。竹内是筑波国家资源环境研究所的一名化学家,他希望在日本的高速公路上铺设他和他的同事们设计的烟雾收集板。初步的实地测试结果令人鼓舞,竹内说这些板材的安装和维护成本应该不高。

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这些板材略长于一英尺,由特氟龙纤维与碳粉和二氧化钛(一种常见于油漆中的化学物质)混合后卷制而成。阳光照射到板材上会提高二氧化钛中的电子能量水平,使分子更具反应性。这些分子从空气中吸收氧气和水蒸气,并将其保持在板材上。然后,水和氧气与氮氧化物和硫氧化物(汽车尾气中释放的烟雾成分)发生反应,这些成分会漂浮在板材上方。竹内认为,碳还能吸引污染物,暂时将其吸附,直到它们最终与水蒸气和氧气发生反应。

这种反应将污染物转化为硝酸和硫酸,这些酸会收集在板材表面。大约60%的酸在下雨时从板材上流下,并排入装满石灰的沟渠中,在那里被中和。剩余的酸会粘附在板材上,需要定期清洁。

当然,竹内说,这些板材并非解决烟雾污染的终极方案。而且它们可能并非在所有地方都适用。例如,美国西南部的一些地区可能过于干燥。如果没有降雨,板材将会被酸性污垢堵塞。竹内说,这些板材需要阳光和雨水才能发挥作用。幸运的是,日本有很多降雨。

在东京的一次实地测试中,这些过滤器将高速公路30英尺路段的氮氧化物和硫氧化物水平降低了至少20%,竹内说。他说他和他的同事们最近将这些板材的效率提高了三倍——至少在实验室中是这样。即使减少20%的氮氧化物,也将大大增加日本满足环境标准的地方,竹内说。未来,他希望在具有人工阳光的隧道中使用这些过滤器,并涂覆建筑物和高速公路隔离带的部分区域,使其充当过滤器。

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