俄勒冈州立大学科学学院的研究人员开发了一种双重用途的催化剂，它可以净化被除草剂污染的水，同时还能产生氢气。
该项目包括来自俄勒冈州立大学工程学院和惠普公司的研究人员，因为水污染是一个重大的全球挑战，而氢是一种清洁的可再生燃料，因此非常重要。
这项研究探索了光活性催化剂，研究结果发表在ACS《Catalysis》杂志上。
俄勒冈州立大学的Kyriakos Stylianou说：“我们可以将氧化和还原结合到一个单一的过程中，以实现高效的光催化系统。氧化通过光降解反应发生，还原通过析氢反应发生。”
催化剂是一种物质，它增加化学反应的速度，而本身不发生任何永久的化学变化。
光催化剂是一种可以吸收光以达到更高能级的材料，并可以利用这些能量通过氧化来分解有机污染物。光催化剂的许多应用是用于耐污渍和气味的墙壁、地板、天花板和家具的自清洁涂料。
该研究涉及从金属有机框架(MOF)中提取的二氧化钛光催化剂。
MOF由带正电的金属离子组成，周围环绕着有机“连接剂”分子，是具有可调结构特性和纳米级孔隙的结晶多孔材料。它们可以被设计成多种决定MOF属性的组件。
通过MOF的煅烧(高温加热而不熔化)，可以生成二氧化钛等半导体材料。二氧化钛是最常用的光催化剂，它存在于锐钛矿、金红石和砖矿中。
研究人员发现，掺杂氮和硫的锐钛矿是最好的“一石二鸟”光催化剂，可以同时产生氢和降解大量使用的除草剂草甘膦。
研究人员说：“施用的草甘膦总量中只有一小部分被作物吸收，其余的都进入了环境。这引发了人们对草甘膦渗入土壤和地下水的担忧，同时，污染的水可能会损害地球上所有生物的健康。除草剂渗入水道是造成水污染的主要原因。”
在一系列含有氢的化合物中，水是最常见的，通过光催化分解水生产氢气比通过二氧化碳生产过程（即甲烷蒸汽重整）从天然气中获得氢气的传统方法更清洁、更可持续。
研究人员说：“水是一种丰富的氢来源，光催化是一种利用地球丰富的太阳能来生产氢和修复环境的方法。我们正在证明，通过光催化，有可能生产一种可再生燃料，同时去除有机污染物，或将其转化为有用的产品。”
研究小组还测试了其光催化剂对其他两种常用除草剂（草甘酸铵和2,4-二氯苯氧乙酸）污染的水的影响。它对含有它们的水也有效，即使是含有这两种化合物和草甘膦的水。
