没有生命，我们知道它，没有水。虽然物品超过70％的地球表面覆盖，但只有约3％的新鲜含量，小于1％是饮用的。人类追求一个不断的追求，找到这种水和 - 因为我们的技术已经进展 - 纯化它，使其没有有害的细菌和毒素。

UWM工程与应用科学学院研究人员俊杰牛杰那尹王和小玉马已经接受了这个任务。他们正在与当地，州和联邦机构合作，开发将确保安全和清洁水的尖端技术。

虽然大约90％的美国人从社区系统中获取自来水，但在享受安全饮用标准的情况下，许多污染物如铅或汞仍然进入供应。作为我们检测纳米镜粒子的能力，科学家和研究人员都在寻找更多的时间。

在最普遍的是全氟烷基和聚氟烷基物质（PFAS） - 人造化学品，如PFOA，PFOS，GENX等。PFAS来自家庭清洁产品，食品包装，非克里克斯饼和防水服装。这些化学品在环境中持续存在，因为他们不会破裂。相反，它们随着时间的推移而累积，无论是管道和身体。这已经赢得了绰号“永远的污染物”。

但正如我们发现污染物的能力加速，所以也是我们开发打击它们的方式的聪明才智。以下是王，马和牛的研究如何帮助原因。

尹望，民用与环境工程副教授，以及材料科学与工程助理教授Xiaoli Ma

在12年的研究水和数十个不同的水污染物中，王已经面临着测试的持续存在。通常，科学家通过吸引活性样品测量储层或供水中的污染物和细菌的水平，然后在现场测试这些小瓶或在实验室中进行测试。缺点是他们在显微镜下看到的是真的只是一个快照 - 桶中的文字下降。

王说：“如果您想知道一个时间点，有效的样品，如果您想知道一个点的特定污染物的浓度，”王说。“但如果你能得到一个被动样本，那里水流经一个月左右，它可以让你更好地了解水中的PFA是多少。”

现在，王和硕正在开发一种被动采样器，可以在水流中监控PFA的存在。该项目由美国国防部战略环境研究和发展计划的一年，200,000美元的批准。

突破是寻找能够从通过的水中拉出PFA的材料，对政府机构部署具有成本效益。该组专注于纳米多孔材料，用于有效的PFAS捕获和陶瓷膜作为强大的屏障。

“陶瓷膜屏障可以控制PFAS转移，”马说。“可以量身定制，以满足不同监测活动的具体需求。我们将在我的实验室中制作的膜非常强大，坚强，耐污染。“

王是国家科学基金会环境工程方案最近授予420,000美元的团队的一部分，以研究新的生物透明催化剂用于水和废水处理。这些催化剂将破坏像地下水的高氯酸盐，硝酸盐和溴酸盐等污染物。王也越来越靠近家UWM的地质部调查威斯康星州东南部水中砷和杀虫剂的存在和浓度。他正在开发几种用于PFAS去除的新吸附材料。

王和马最近获得了催化剂补助金UWM研究基金会并继续使用膜和吸附剂，从饮用水和废水中除去重金属，有机物，药物和PFA。

该研究在利用膜技术进行化学分离和从水流中除去盐的脱盐液中的脱盐水溶液的降低，这可能使脱盐海水的低成本解决方案，这可能使其适合饮用并对世界产生巨大的影响。

使用膜技术提供了若干优点，而不是其他净化选项。“它可以连续运行，无需维护，”马说，“它比其他分离技术更清洁，更节能。”

Junjie Niu，材料科学与工程副教授

牛的研究正在沿着净水净化的另一个有希望的道路。他正在与威斯康星州的自然资源部合作，开发能够化学降解PFA的混合材料。

流行的水处理方法可以涉及从沸腾，过滤或沉降中去除污染物的任何东西。但是NIU通过产生覆盖相对大的表面积的多孔材料，发现了一种方法来除去短链氟化分子和其他有害的有害有机分子。这些材料几乎吸收了几乎所有PFA，然后通过光催化紫外光通过，使分子降低到无毒水平。

“如果你做焚烧，你可以摧毁分子。但它需要能量消耗，“牛说。“在室温下使用光催化降解，我们不会浪费能量来摧毁PFA。”

NIU还与当地公司合作，研究杀菌剂，可以抑制例如大肠杆菌等水性细菌的水性菌株。这些杀生物剂含有可生物降解的聚合物，可防止金属，塑料和玻璃上的细菌生长。它们可用于将所有内容从相机镜头涂覆到鱼缸中以防止生物膜。更重要的是，它们可用于过滤器和管道以保护供水。

在其他研究中，NIU正在调查杂种材料，可以去除重金属 - 例如铅，铜，铁，镉，砷和水汞。NIU研究的一些材料还可以滤除钙，气体甚至一些病毒等地球金属。他还在涂料上提交了两项自清洁，提高水下设备的灵敏度。当湿时，这些​​都被激活，可以从汽车挡风玻璃到厕所的所有内容，降低节省水的需要。