中山大學的研究人員最近發展出一種新的水質淨化膜，這種「自浮式光催化膜」能夠利用低強度的陽光來淨化高度污染的水源，並消滅細菌。這項技術為全球安全飲用水危機提供了一種簡單、經濟且堅固的解決方案。根據研究報告，這種水消毒膜特別設計給資源有限及災後受影響的地區使用，旨在解決這些地方的水質問題。
該研究指出，這種光催化膜具有低能耗、高穩定性和操作簡便的特點，特別適合資源匱乏的地區，並對實現全球水安全具有良好的應用前景。膜的卓越性能源於一種特殊的材料——共軛聚合物光催化劑Cz-AQ，當它與水和陽光接觸時，會產生強效的清潔劑，稱為氧中心有機自由基（OCORs）。這些自由基的持久性遠超過普通的清潔劑，使其不僅能夠殺死細菌，還能分解污染物，並在至少五天內阻止新細菌的滋生。根據研究，該膜可重複使用超過50次而不失去穩定性，從而確保其經濟效益和可持續性。
研究人員在實驗室測試中展示了該膜對於大腸桿菌和金黃葡萄球菌等細菌的高效性。在一個10升的高度污染水樣中，該膜實現了超過4.3-log的細菌滅活效果，消滅了超過99.995%的細菌。研究指出，該膜在低自然陽光強度下，能在40分鐘內達到超過4.3-log的細菌滅活效果，這在傳統光催化劑中幾乎無法實現。
這種新型超薄膜成功克服了傳統系統的穩定性問題，得益於光催化劑Cz-AQ的使用。相比之前的小型方法，這一技術的可行性顯著提升。例如，氯化過程可能產生有毒的化學副產物，而紫外線處理則需要高能耗。此外，之前的光催化系統的有效性受到其依賴的反應性氧物種（ROS）的限制，這些清潔劑通常極不穩定，僅存活納秒至微秒，並在環境的其他副反應中迅速被中和，難以有效殺滅微生物。與此不同的是，這種膜即使在低光條件下也能正常運作，而傳統光催化劑在低陽光或多雲的天氣下則無法發揮效用。
這項技術不僅簡單、便攜且經濟，還能為日常提供微生物安全的飲用水，報導指出，這種膜能夠為四至五位成人每天提供安全飲用水。缺乏可靠的安全飲用水獲取方式已成為全球性的危機，導致水源性疾病每年造成高達340萬人喪生，這一數字對於年幼的孩子影響尤為嚴重。特別是在偏遠和低收入地區，缺乏持續的電力和大型集中水處理設施所需的基礎設施，這一問題顯得尤為突出。
這項可擴展的技術有望成為一個可靠的長期資源，將受污染的水源轉化為可飲用的水。研究結果已發表在《Nature Water》期刊上，為水質安全問題提供了新的解決思路，期許能在日後改善全球的飲水安全情況。
