ナノ材料による汚染物質の排除

幅広い科学をカバーするナノテクノロジーは、その研究とプロセスに関与する材料の微小なサイズ（ナノスケール）によって定義されます。ナノメートルは100万分の1ミリメートルに相当します。マクロまたはマイクロスケールで動作する材料とは対照的に、科学開発ネットワークによると、ナノスケールの同じ材料が異なる物理的特性を表示し、汚染を制御するために使用できます。

1. ナノフィルトレーション

   • ナノフィルトレーション膜は、汚染された水を処理および柔らかくするだけでなく、塩やその他の汚染物質を抽出する広く使用されている技術です。小さな膜は物理的な封鎖を形成し、毛穴を通過するには大きすぎる粒子を閉じ込めます。新しいタイプのナノポーラス材料は、従来のフィルターよりも優れています。南アフリカの研究は、ナノフィルトレーション膜を使用して、洗練された地下水を飲料水にすることができることを示しています。カーボンナノチューブフィルターは、従来のカウンターパートよりもウイルスやバクテリアの排除に優れています、と科学開発ネットワークは報告しています。

   ナノ触媒

   • バルク粒子と比較して非常に小さく、さらに大きい表面積のため、ナノ触媒は触媒特性の強化を示し、汚染水を精製することができます。単に汚染物質を別の場所に移すのとは対照的に、ナノ触媒は汚染物質を化学的に分解することができます。非効率的な技術に取り組んでいる、または費用のかかる技術を買う余裕がない発展途上国にとって、ナノ触媒は水処理に代わる効果的な代替品を提供します。過去10年間で、科学者は二酸化チタン（TiO2）ナノ粒子が有機汚染物質と無機汚染物質の両方の触媒として使用できることを発見しました。たとえば、二酸化チタンナノ粒子は、紫外線にさらされた場合、水から有機廃棄物を除去できると、UCLA公衆衛生学校は報告しています。

   磁気ナノ粒子

   • 非磁性ナノ粒子とは対照的に、磁気ナノ粒子は化学物質と結合するだけでなく、磁場を使用することで水から除去できます。たとえば、水の消毒では、磁気ナノ粒子は油またはヒ素で結合します。得られた化合物は、磁石で抽出されます。一部のプロセスでは、これらの同じナノ粒子は、水処理後に有害な化合物から分離され、リサイクルできます。たとえば、ライス大学の科学者は、磁気「ナノラスト」を使用して水からヒ素を抽出していると科学開発ネットワークが報告しています。ナノラストにはこのような大きな表面積があるため、同等の材料の100倍のヒ素を除去できます。

   センサー

   • 水の消毒に加えて、ナノ粒子は水中の汚染物質を検出するために使用されています。マイクロとナノファブリケーションを組み合わせることにより、科学者は、水中の単一細胞または化学物質を検出できる、小さく、正確で簡単に輸送されたセンサーを開発しました。ペンシルベニア州立大学の科学者は、水中のヒ素を区別するためにシリコンチップでナノワイヤを採用しています、と科学開発ネットワークは報告しています。

   ナノファイバー

   • 2007年、王立協会は、ナノファイバーを採用している汚染制御技術の開発者に、イノベーションのためにブライアンマーサー賞をTrap Trap The Innovationに与えました。ナノ繁殖繊維は、炭化水素やその他の温室効果ガスを幅広い産業プロセスで空気の流れから捕獲および除去する微小細孔と材料で構成されています。