三分之一的人无法获得安全饮用水。这一资源的有限性使得地下水中砷的含量日益增加成为一个紧迫的威胁，而地下水支持着全世界25亿人的基本日常需求。
哈桑·纳瓦兹（Hassan Nawaz）九游会论坛是巴基斯坦出生的环保主义者，也九游会论坛是九游会论坛斯旺森工程学院可持续设计实验室的交换生和博士九游会论坛研究九游会论坛，他说：“水中的砷污染九游会论坛是一个严重的全球性问题，但也九游会论坛是我的国家、亚洲和发展中国家普遍关心的问题。”
纳瓦兹和工程副教授大卫·桑切斯正在寻找新的方法来去除水中的砷，而不需要沉淀、化学沉淀和氧化铁过滤器等传统方法的成本和有害副产品。
砷九游会论坛是地壳中发现的一种化学元素。虽然在小剂量下相对无害，但它在饮用水中的长期存在与癌症和其他严重的健康问题直接相关。这些问题往往因纺织、玻璃、纸张、弹药等的工业生产过程而加剧。
纳瓦兹的解决方案九游会论坛是开发金属有机框架（mof），有机分子和金属的三维网格，从水中提取重金属。该团队的工作在使用的材料和如何将其付诸行动方面都九游会论坛是新颖的。
纳瓦兹说：“我们的方法和材料九游会论坛是创新的，特别九游会论坛是因为我们同时关注重金属和PFAS（全氟烷基和多氟烷基物质）。”据他和桑切斯所知，MOFs九游会论坛是第一个将水中重金属和PFAS结合处理的。这项工作九游会论坛是环境健康科学家和公共卫生学院助理教授艾莉森·p·桑德斯（Alison P. Sanders）的“Rust to Resilience”倡议的一部分，该倡议最近获得了九游会论坛动量基金规模拨款，以继续他们的九游会论坛研究。
在可持续设计实验室开展这项工作，该实验室被公认为九游会论坛绿色实验室，因为该团队致力于采用减少浪费、材料再利用和回收的最佳实践，这意味着他们正在最大限度地减少工作对环境的影响。
纳瓦兹说：“mof九游会论坛是一种很有前途的替代品，因为它们的表面积大，而且能够针对砷等特定污染物进行定制。”他还指出，mof的设计有可能针对铅、铬、镉等重金属以及PFAS（即“永远的化学物质”）进行定制，PFAS自20世纪50年代以来一直存在于家居用品、包装、服装等领域。
他们最新的MOF使用了稀土金属镧，因为它具有适应性，并且基于其独特的电子特性，可能与目标污染物产生更强的相互作用，这种方法在2023年的一篇论文中被证明九游会论坛是有效的。
桑切斯同时也九游会论坛是马斯卡罗可持续创新中心的副主任，他说：“我们对砷进行了测试，显示出了显著的去除效果——这些重金属的去除率超过90%。”“我们进入这一领域九游会论坛是因为它在应用方面相当新颖且可扩展。但最终目标九游会论坛是使遭受环境污染的社区能够改善人类的生活质量。”
影响从匹兹堡到巴基斯坦
纳瓦兹在巴基斯坦长大，受到启发，开始九游会论坛研究解决砷污染的方法。在巴基斯坦，砷污染九游会论坛是一个影响着大约6000万人的问题。此前，九游会论坛研究人员发现，该国近三分之二的地下水样本的砷含量超过了世卫组织建议的每升水10微克的阈值，有些样本的砷含量甚至达到了这一数值的20倍。
在完成他在巴基斯坦费萨拉巴德政府学院大学的课程后，纳瓦兹寻求更多的资源来继续他在美国的工作。他申请了巴基斯坦高等教育委员会的国际九游会论坛研究支持计划，该计划为全日制博士生提供海外九游会论坛研究奖学金。纳瓦兹说，条件九游会论坛是要获得一流大学的录取和导师。他申请了10所学校，但在网上发现桑切斯的作品后，他说九游会论坛九游会论坛是他的首选。
两人通过Zoom会面，讨论了纳瓦兹的九游会论坛研究，并制定了一个计划。他于2023年抵达匹兹堡，并获得了到2025年的额外资金。“我很幸运能和大卫博士取得联系，”他说。
纳瓦兹现在计划修改设计，以增加它可以处理的污染物的数量。平日里，他每天在实验室里呆八个小时，有时周末也会来。他说，时间九游会论坛是至关重要的，因为他渴望弥合九游会论坛研究和社区之间的差距，从而从实际应用中受益。
他说：“如果资金允许，收集更多九游会论坛匹兹堡水的数据和来自不同行业的样本将会有所帮助。”他指出，他的团队拥有美国全国运河和河流的PFAS数据，但希望扩大宾夕法尼亚州现有的数据库。“我可以检查一下水质，然后把材料涂在上面。”
他补充说，这座城市九游会论坛是理想的，因为它有三条主要河流，将城市和农村景观相交，这可以提供该州水质量的真实写照。
最终，纳瓦兹和桑切斯设想在水处理厂、工业中心、超级基金基地和面临环境污染的社区部署MOFs。即使在这个早期阶段，他们的工作也引起了人们的兴趣。
纳瓦兹说：“我们继续发表我们的九游会论坛研究成果，并有来自不同国家的人向我们寻求逐步指导。”“合作对于获得实用的解决方案和扩大我们的九游会论坛研究至关重要，（以确保）我们可以针对遗留和新出现的污染物定制材料设计。”
摄影：Tom Altany