Польские ученые разработали фотокатализатор, очищающий воду на солнце – дешево и быстро

Небольшое количество специального порошка высыпают в воду, загрязненную фенолом и целлюлозой, и выставляют на солнце. Через пятнадцать минут вредные соединения исчезают, а порошок отфильтровывают для повторного использования. Фантастика, скажете вы? Отнюдь, это просто профессиональное использование знаний по химии и физике группы исследователей под руководством д-ра Хуана Карлоса Кольменареса из Института физической химии Польской академии наук в Варшаве.

Многие районы по всему миру сталкиваются с проблемой загрязнения воды отходами деревообрабатывающей и бумажной промышленности, в том числе целлюлозой и производными фенола. Удаление этих загрязняющих агентов из воды значительно упростится за счет использования фотокатализатора, простого и дешевого в производстве, разработанного польскими учеными.

Катализаторы – вещества, предназначенные для ускорения химических реакций и способные (почти) полностью восстановиться после завершения реакции. Однако, как правило, катализаторы могут быть активированы только при высоких температурах и при высоком давлении.

В отличие от них, фотокатализаторы активируются под действием солнечного или ультрафиолетового света, а химическая реакция может происходить при температуре около 30 градусов по Цельсию и при нормальном давлении.

Важнейшим компонентом нового фотокатализатора является диоксид титана, легированный небольшим количеством атомов железа или хрома. Все эти материалы широко распространены и достаточно дешевы. Фотокатализаторы тонким слоем наносят на основу – гранулы кварца или цеолита – с помощью обычного лабораторного оборудования: роторного испарителя и ультразвуковой ванны.

Как показали первые испытания, фотокатализаторы на основе кварца оказались особенно эффективны при удалении из воды фенола, путем химической реакции окисления фенола в воде, при этом выделяется углекислый газ как побочный продукт реакции. Фотокатализаторы на основе цеолита расщепляют в воде целлюлозу с образованием глюконовой и глюкаровой кислот, которые широко используются в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. Важно учесть и тот факт, что течение всего процесса очистки воды атомы хрома и железа не высвобождаются из фотокатализатора.

Новые катализаторы также могут быть использованы и в других приложениях. Например, в качестве аксессуаров для плавательных бассейнов, которые эффективно и непрерывно очищают воду.