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为有效缓解全世界日益严重的水污染及水资源短缺问题，近日美国能源部SLAC国家加速器实验室及斯坦福大学的研究人员已经开发出一个纳米结构器件，大约邮票的一半大小，也是利用太阳光谱的可见光部分（包含太阳能50%的能量）进行消毒，但是比UV消毒法更快。
在世界的许多地方，不洁水安全利用的唯一方法是把它煮沸，这会消耗宝贵的燃料，或者将其置于塑料瓶里放在阳光下，利用紫外线杀死微生物。紫外线只占太阳总能量的4%，因此，紫外线方法需要花费6到48小时，如果用这种方式消毒水，就限制了人们的用水量。
今天发表在《自然纳米技术》上的文章介绍了该技术，阳光照射到这个小装置上，会引发过氧化氢和其他消毒化学物质的形成，能够在短短20分钟里，杀死超过99.999%的细菌。当它们的工作完成后，消毒化学物质迅速消失，只留下纯净的水。
“我们的设备看起来像一个长方形的黑玻璃。我们只是把它扔到水里，并让它在阳光照射下，太阳光就做了所有的工作，“该报告的主要作者ChongLiu说，她是在YiCui实验室的一位博士后研究员，Cui是SLAC实验室/斯坦福大学副教授斯，斯坦福材料和能源科学研究所的研究员。
在电子显微镜下，该装置的表面看起来像一个指纹，有许多紧密排列的线条。这些线条是非常薄的薄膜，研究人员称他们为“纳米片”——二硫化钼，它们堆积在边缘，像迷宫的墙壁，长方形玻璃的顶。
在日常生活中，二硫化钼是一种工业润滑剂。但是，像许多材料一样，当将它制成纳米结构时，它会呈现出完全不同的属性。在这种情况下，它可以成为一种光催化剂：当光线射入的时候，许多电子离开它们原来的位置，去参加化学反应。
通过使二硫化钼的纳米结构达到正确的厚度，科学家就能让它们吸收全部可见光。在整个纳米结构上覆盖一层薄薄的铜，作为催化剂，它们可以利用阳光来触发他们想要的化学反应——产生“活性氧物质”，如过氧化氢，这是一种常用的消毒剂，能够杀死水中的细菌。
二硫化钼价格便宜，易于制造，想要在发展中国家广泛使用该设备，这是一个重要的考虑因素，cui说。比起传统光催化剂，它能吸收更多的太阳可见光。
这种方法不是万能的，例如，它不能去除水中的化学污染物。到目前为止，科学家们只测试了三种细菌菌株，目前我们还没有理由认为，它不会杀死其他细菌菌株和其他类型的微生物，如病毒。毕竟我们只在实验室对它进行了含菌水的测试，并没有在现实世界的复杂污染环境中进行测试。
不过，“设计这样一种材料，能够实现不洁水快速消毒，而且这种方法确实有效，非常令人兴奋，”Liu说。目前她正在Cui的实验室工作，研制一种用于对抗烟雾的空气过滤器。“我们的目的是要解决环境污染问题，使人们能够更好地生活。”
