В России разработали новый способ очистки воды: как это работает
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали новый способ очистки водных систем от распространенных органических вредных веществ. В основе разработки лежит использование фотокатализаторов, которые способствуют разложению органики под воздействием солнечного света.
Развитие медицины, промышленности и сельского хозяйства среди побочных эффектов ведет к усилению загрязнения водоемов органическими веществами, попадающими туда со сточными водами. Среди них самыми распространенными являются антибиотики, используемые в агропромышленном комплексе и здравоохранении, а также красители, которые применяются в широком спектре отраслей. В больших концентрациях они становятся очень токсичными.
Ученые всего мира разрабатывают различные методики борьбы за чистоту водных экосистем. В их основе лежат разные химические и физические процессы. Авторы нового исследования предлагают использовать фотокатализаторы. Находясь в воде под источником света, эти соединения образуют активные радикалы, которые разрушают молекулы веществ-загрязнителей.
Фотокатализаторами могут быть разные химические соединения. Выбор оптимальных и универсальных вариантов как раз проводили в ходе экспериментов авторы проекта. На эффективность разрушающего материала влияет и состав загрязнителя: реакции между ними могут быть специфическими и различающимися.
Даже небольшое изменение условий синтеза может существенно изменять свойства материала — ухудшать или, напротив, значительно улучшать их. Например, самые маленькие наночастицы при определенных условиях могут срастаться в более крупные, и получаем возможность управлять этим процессом, изменяя условия синтеза и получая желаемые свойства.Ольга Осмоловскаяруководитель группы синтеза и исследования наночастиц и наноструктурированных материалов СПбГУ
Химики СПбГУ создали фотокатализаторы на основе диоксида олова и протестировали их на смесях трех антибиотиков и трех красителей. В результате разложение антибиотиков достигло 95% всего за 35 минут, а красители полностью разрушились за 20 минут. Использование этого материала не предполагает больших затрат времени и сложного оборудования. Авторы проекта считают, что разработку можно адаптировать и оптимизировать под разные виды загрязнений. Планируется создание прототипа системы водоочистки, где будет использоваться фотокатализатор с композитными материалами.
Ранее мы рассказывали, как российские ученые совершенствуют технологию очистки морского дна от нефтепродуктов.
