Московские ученые разработали уникальный фотокатализатор для эффективной очистки сточных вод
Первый автор работы, аспирант второго года обучения ИФХЭ РАН Максим Соколов. Источник: Мария Калинина
Ученые из Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН представили новейшую разработку - гибридный фотокатализатор, способный эффективно уничтожать органические загрязнители, присутствующие в сточных водах от химических производств. Этот инновационный материал представляет собой комбинацию органических и неорганических нанокомпонентов.
Фотокатализаторы обладают способностью преобразовывать световую энергию в химическую, что позволяет использовать их для очистки сточных вод от различных загрязнителей. Воздействуя на них светом, фотокатализаторы генерируют активные частицы, известные как свободные радикалы, которые разрушают химические связи в молекулах загрязнителей, обеспечивая эффективный процесс очистки. Однако, существующие методы синтеза фотокатализаторов являются сложными и дорогостоящими, что ограничивает их широкое применение.
Для создания гибридного фотокатализатора ученые использовали метод нековалентной самосборки. Они объединили наночастицы дисульфида молибдена с органическими соединениями, известными как порфирины, которые поглощают видимый свет. Полученный материал позволяет эффективно очищать сточные воды от токсинов, красителей и других соединений, используемых в химической промышленности, а также обеззараживать их, уничтожая микроорганизмы.
Преимущество разработанного фотокатализатора заключается в его способности генерировать различные активные частицы в зависимости от типа облучаемого света. Под воздействием видимого света фотокатализатор обеспечивает высокую эффективность в разрушении органических загрязнителей и подавлении роста бактерий Escherichia coli в сточных водах. Это позволяет контролировать процесс работы фотокатализатора и использовать его для разных целей очистки и обеззараживания сточных вод.
Переключение режима работы фотокатализатора при изменении внешних условий и длины волны облучения; возможные области применения материала. Источник: Мария Калинина
Кроме того, разработанный метод синтеза гибридного фотокатализатора удешевляет производство и обеспечивает возможность повторного использования его компонентов. Такой подход способствует сокращению негативного воздействия на окружающую среду и делает процесс создания "зеленых" фотокатализаторов более устойчивым и эффективным.
Результаты исследования, проведенного с поддержкой гранта Президентской программы Российского научного фонда, были опубликованы в журнале Advanced Materials and Interfaces. Руководитель проекта, Мария Калинина, выразила уверенность в том, что предложенный метод синтеза фотокатализаторов будет способствовать прогрессу в области создания "зеленых" материалов и их использования в замкнутых химических циклах, где химические отходы могут быть утилизированы или рециклированы.