低價二氧化鈦 淨汙產能逗陣來

　

　由二氧化鈦奈米纖維製成的濾膜，能在處理汙水的同時產生氫氣。此外，還可透過滲透壓差達到淡化海水的效果。除成本低廉外，也不會對環境帶來任何汙染。圖／孫德來提供

【記者張家玲綜合報導】新加坡南洋理工大學（Nanyang  Technological  University）土木與環境工程系副教授孫德來與其研究團隊研發出二氧化鈦奈米纖維，能夠處理汙水、製造氫氣及淡化海水，被視為是能取代石墨烯的低成本神奇材料。
　二氧化鈦因產量豐富所以價格低廉，每公斤成本約新台幣120元，是石墨烯的1／250倍，且具有高度親水的特性。研究團隊以靜電紡絲和界面聚合的方式結合二氧化鈦與奈米纖維，將結合後的纖維加入塑料濾膜中，製成二氧化鈦濾膜，用來過濾汙水。
　
　二氧化鈦濾膜在過濾汙水時受到照明刺激，奈米纖維便會產生孔洞和多對電子，進而組成羥基自由基（OH-），能有效減少有機汙染物。此外，二氧化鈦濾膜的高度親水性讓水能快速通過濾膜並阻擋汙染物。孫德來表示，利用二氧化鈦濾膜淨化所需成本比傳統要來的少，也不會對環境造成任何汙染。
　
　相較於傳統汙水處理須先經過初步沉澱、生物分解和二次沉澱後才能過濾。使用二氧化鈦濾膜則只要初步沉澱就能進行過濾。且水流通過濾膜的速度比過去快上二倍、水壓則減少12倍，如此一來，約可省下30％的電費。
　

　以台灣為例，淨化每噸污水須花費新台幣10到20元，若加上設備費用，則需要新台幣5到10萬元。且殘留物若未經處理，產生的污染是原來的十倍以上。

　

　淨化汙水的同時，二氧化鈦濾膜還能將水分解為氫氣和氧氣。0.5克的二氧化鈦每小時可產生1.53毫升的氫氣，比使用鉑多出了三倍，未來氫氣燃料的價格可望大幅降低。孫德來說：「過去沒有方法能同時供應廉價可再生能源和大量清水，現在二氧化鈦奈米纖維可以解決這個問題。」

　

　濾膜也可以透過膜兩側溶液的滲透壓差，阻止水中鹽分的經過，達到淡化海水的效果。孫德來補充，過去淡化後剩下的鹽溶液會直接排入大海，現在可以透過加速過濾使鹽溶液形成滲透壓推動渦輪發電。　

　

　除了幫助解決能源與環境問題，二氧化鈦奈米纖維還可以延長鋰電池壽命、製成太陽能電池以及新型抗菌繃帶。孫德來說：「未來計劃將此材料應用於能源工業與生物醫學上，把今日的廢物轉化為明日的資源。」