Создан материал, способный с помощью солнечного света удалять искусственные красители, которые загрязняют воду - Гранит науки - 2017-07-10

Новый композитный материал создан учеными Исследовательского института энергетической безопасности при Университете Суонси (Energy Safety Research Institute (ESRI) at Swansea University) в Великобритании. Материал обладает свойствами катализатора, способствующего разложению загрязняющих окружающую среду синтетических красителей, коих в мировой океан ежегодно попадает около 300 тысяч тонн. Новый безвредный фотокаталитический материал адсорбирует более 90 процентов красителей и на свету повышает скорость их разложения почти в 10 раз. Об этом достижении Чарльз Даннил (Charles W. Dunnill) и Даниэль Джонс (Daniel Jones) сообщают в журнале открытого доступа Scientific Reports, дочернем издании Nature. Композит синтезируется при нагревании реакционной смеси при высоких давлениях внутри герметичного контейнера путем выращивания ультратонких «нанопроводов» оксида вольфрама на поверхности мелких частиц нитрида тантала. Из-за необычайно малого размера обоих компонентов материала – нанопроволоки нитрида тантала и оксида вольфрама имеют в диаметре меньше 40 миллиардных долей метра – композит предоставляет огромную площадь поверхности для связывания с красителем. Связав краситель, материал переходит к его дроблению на более мелкие и безвредные молекулы в процессе фотокаталитического разложения с использованием энергии солнечного света. Катализатор можно использовать повторно, отфильтровав из очищенной им же от красителей воды. Хотя фотокаталитическое разложение красителей изучается уже несколько десятилетий, материалы, способные поглощать видимую часть солнечного спектра, созданы относительно недавно. Другие материалы, такие как оксид титана, тоже способны разрушать красители с помощью солнечной энергии, но их эффективность ограничена тем, что они поглощают только более высоко энергичный ультрафиолет. Диапазон поглощения у материала, созданного учеными из Университета Суонси, значительно шире, и он способен удалять загрязняющие вещества с гораздо более высокой скоростью. Как отмечается в сообщении агрегатора новостей EurekAlert!, оба материала, использованные в этом исследовании, по отдельности вызывают значительный интерес. Однако их истинный потенциал был реализован только после объединения в единый композит. Из-за обмена электронами между этими двумя материалами тестируемый краситель был разрушен в два раза быстрее, чем при разложении одним только нитратом тантала, в то время как один только оксид вольфрама вообще неспособен к деградации красителя. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».