混凝土如何像海绵一样吸附空气污染物

A man removes dirt from an oven to retrieve baked bricks at a brickyard in the outskirts of Islamabad December 28, 2011. REUTERS/Faisal Mahmood
New research reveals concrete surfaces can reduce air pollutionImage: REUTERS/Faisal Mahmood
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新研究表明,混凝土表面能够去除空气中的二氧化硫;二氧化硫是空气污染的重要来源。

研究结果可能是推动利用废弃混凝土减少空气污染这一做法迈出的重要一步。

世界卫生组织表示,全球每年最多有700万人过早死亡可能与空气质量差和污染有关。二氧化硫排放是全球最常见的空气污染物之一,其中发电厂排放的二氧化硫最多。水泥窑产生的二氧化硫约占工业二氧化硫排放总量的20%。

“尽管生产混凝土会造成空气污染,但城市地区的混凝土建筑可以像海绵一样大量吸附二氧化硫,”石溪大学工程与应用科学学院材料科学与化学工程副教授亚历克斯·奥尔洛夫解释说。

奥尔洛夫说:“我们的发现表明,拆除建筑产生的废弃混凝土有望用于吸附这些污染物。”

他补充说,混凝土仍是世界上使用最广泛且价格低廉的材料。正因如此,奥尔洛夫强调:“将造成污染的材料转化为环境解决方案这一策略,可能为城市设计和废弃物管理带来新的思路。”

奥尔洛夫提醒说,随着混凝土老化,其吸附污染物的能力会逐渐减弱。不过,粉碎混凝土可以暴露新的表面,恢复其去除污染物的特性。

研究人员使用了各种水泥和水泥基建筑材料进行实验。他们采用漫反射红外傅里叶变换光谱法(DRIFTS)和X射线吸收近边结构光谱法(XANES),确定这些材料对二氧化硫的吸附量。

实验在石溪大学、布鲁克海文国家实验室的国家同步辐射光源与功能纳米材料中心,以及新加坡国立大学进行。奥尔洛夫是石溪大学跨学科环境研究联盟的教职人员。

论文的其他共同作者来自石溪大学和新加坡国立大学。

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