卡内基梅隆大学的科学家发现，一种涉及 TAML 催化剂和过氧化氢的环保工艺可以有效降解城市二级污水和受污染的河流和湖水中的几种抗生素和其他药物。

这些药物是全球废水以及饮用水来源的河流和溪流中发现的数百种令人担忧的化学微污染物的代表。

卡内基梅隆大学绿色化学特蕾莎海因茨教授、绿色科学研究所所长特里柯林斯 (Terry Collins) 表示：“这项研究提出了一种低成本、广泛适用、安全且可持续的解决方案，使用极低浓度的催化剂和过氧化物来净化受药物污染的水。”

研究结果发表在《ACS 可持续化学与工程》杂志上，表明下一代 TAML 催化剂在超低浓度下激活过氧化氢 (H 2 O 2 ) 方面表现出前所未有的功效。

由于催化剂的特性(浓度降低时，其持续时间更长且做功更多)，因此整个过程所需的 TAML 和 H 2 O 2的数量可以大幅减少，最终将降低运营成本。

柯林斯说：“当你将技术方面与成本和环境性能结合起来时，我们的创新可以为去除水中的微量污染物提供一种有效、经济且多功能的解决方案。”

卡内基梅隆大学的研究人员评估了下一代 TAML(称为 NewTAML)降解六种备受关注的药物(四种常见抗生素、一种合成雌激素和一种非甾体抗炎药)的能力，首先在添加了这些药物的实验室水中进行测试，然后在更真实的条件下进行测试，包括在添加了这些药物的城市二级废水和河流和湖泊中的水中进行测试。

据美国地质调查局称，用于人类和动物健康的4,000 多种处方药中有许多最终进入了环境。在过去的几十年里，科学家在天然水道中发现了各种各样的药物。

这些药物因过期或未使用而被排泄或冲入马桶，可能会通过污水处理厂的净化过程，污染受纳水体。长期接触这些和其他微污染物会对野生动物(包括昆虫、鱼类、鸟类等)的健康和行为产生不利影响，而且往往非常严重。

传统的废水处理方法不能完全消除这些微污染物。而较新的先进废水处理工艺，包括臭氧化和活性炭吸附，实施和维护成本高昂，限制了它们在大型富裕城市以外的应用。柯林斯表示，他预计 TAML/过氧化物方法可以填补这一空白。

“现在最让我兴奋的是，TAML/过氧化物比现有的任何方法都更容易使用，”柯林斯说。“你只需要将极稀的 TAML 和极稀的过氧化物溶液混合到受药物污染的水中，然后等到活性药物成分无法再被检测到。

“整个过程需要几分钟到几小时，具体取决于添加的 TAML 和过氧化物的量，而且浓度始终非常低。”

TAML 催化剂是仿生的、天然过氧化物酶的微型复制品。柯林斯和卡内基梅隆大学绿色科学研究所的研究人员经过数十年的反复开发，这些催化剂在去除城市废水中的微污染物方面取得了令人印象深刻的技术性能。新 TAML 超越了早期版本。

在实验室测试中，化学博士生马晓伟发现，极少量的 NewTAML 和少量的过氧化氢可以降解所有六种药物，无论是单独还是混合物。

在规定条件下处理六小时后，五种药物检测不到，一种药物环丙沙星降解了 95.4%。所有加标药物的浓度都远高于废水中的正常浓度。

马说：“我们的研究表明，极少量的 TAML 和极少量的过氧化物可以轻松地从实验室、河流和城市二级废水中去除代表性活性药物成分，且效率大致相同，这为处理城市废水和环境水提供了可能性。”

研究人员的下一步是将测试推进到现场。Collins 已为最先进的催化剂申请了专利，并将知识产权授权给 Sudoc，这是一家致力于将基于 TAML 的解决方案推向市场的初创公司。Sudoc, Inc. 最近从各种投资者那里筹集了 2000 万美元的资金，其中包括帮助其将其 TAML/过氧化物系统推向欧洲水处理市场。

过去对 TAML 的研究表明，它们具有巨大的潜力，可以为现有的工业和商业实践提供清洁、安全、更有效的替代方案，并为解决目前缺乏解决方案的其他紧迫环境问题提供方法。

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