新聞稿
浸大研發新型催化膜 提升以氧氣淨化污水的效率
星期二，2025年5月20日
由香港浸會大學（浸大）領導的研究團隊研發出一種新型催化膜，能大幅提升以改良的高級氧化程序淨化污水的效率。該發明提供更安全、具成本效益及環保的方案處理污水，為應對環境污染問題作出貢獻。
研究成果已發表於國際學術期刊《Advanced Functional Materials》。
針對酚類污染物的嶄新科技
水污染是逼切的環境問題，而酚類化合物則是對全球飲用水供應構成重大威脅的一種污染物。它們廣泛存在於工業廢水、農業徑流及都市污水中，並可長時間存在於環境中，在生物體內累積，對人類健康及水質構成重大風險。去除酚類污染物的傳統方法，通常涉及使用危險化學品，或消耗大量能源的程序。
在過去數十年，以高級氧化程序去除水中的污染物，日益備受重視並取得長足發展。它是一套化學處理方法，將氧化劑激活成為活性氧類分子，用作分解廢水中的污染物。在這些活性氧類分子中，單線態氧（1O2）對於酚類化合物特別有效。
更有效產生活性氧
然而，現有的活性氧產生方法，通常需要使用強力氧化劑及大量能源作為催化劑，成本昂貴亦不環保。此外，傳統高級氧化程序面對兩項重大挑戰：因其水溶性低導致無法把氧氣分子有效轉移至水中，以及污染物被包圍着它的水分阻擋，難以與催化劑表面產生作用。
針對這些問題，由浸大生物系副教授趙峻教授領導的研究團隊，研發出一種名為「NGCF-OV」的新催化膜。它由一種複合材料製成，結合了「N摻雜還原氧化石墨烯」及「鈷鐵氧體」兩種先進材料。該催化膜有望解決高級氧化程序面對的問題，以及有效地把氧氣分子激活為單線態氧的挑戰。
證實有效降解雙酚 A
NGCF-OV催化膜上存在獨特的部位（不對稱的Co-OV-Fe部位），可調節氧氣分子中鍵（bond）的長度，即兩個緊靠的氧原子中心之間的距離，令電子更快和更有效地轉移，無需使用其他催化劑和外來的能源以生產單線態氧。此外，NGCF-OV催化膜的石墨氮部位可捕捉膜表面的污染物，令該些污染物與單線態氧分子之間的距離顯著縮短，解決了被水分阻擋的問題，並大幅改善化學反應的效率。
NGCF-OV催化膜在產生及利用單線態氧降解污染物方面，顯示出卓越的效能。測試結果顯示，這項嶄新的技術可於86毫秒（千份之一秒）完全降解常見和有害的污染物雙Ａ酚，比多種現有清理方法表現更佳。
更持續和有效的廢水處理
趙教授表示：「這項研究標誌着污水處理方面的重大進展，為應對環境污染提供極具潛力的策略。這項技術透過有效地在單塊膜上整合激活氧氣分子及降解污染物的程序，提供了一個更持續和更有效率的污水處理方案。」
他補充：「這種催化膜無需外來的能源投入便能產生活性氧，故特別適用於緊急的污染處理和日常的水處理用途。」
NGCF-OV催化膜的應用不限於降解雙酚A等特定的污染物，其催化特性還可用於降解廢水中各種有機污染物，例如抗生素、殺蟲劑、染料等，為開發更先進和實用的污染處理技術舖路，更為守護公眾健康和保護環境這些更遠大的目標作出貢獻。
