Разработаны катализаторы для очистки воздуха и воды
Российские ученые разработали эффективные при очистке воздуха и воды катализаторы на основе оксида титана с добавлением овечьей шерсти. Для улучшения свойств ученые сначала пропитали шерсть разработанным соединением, а потом удалили ее для улучшения свойств. Об этом сообщает информационное агентство ТАСС.
Диоксид титана – традиционный фотокатализатор, который широко используется в системах очистки воды и воздуха для разложения загрязняющих примесей органических соединений. Этот фотокатализатор активируется только излучением ультрафиолетового (УФ) диапазона, на долю которого приходится примерно 5 процентов от всего солнечного спектра. Исследователи занимаются созданием высокоактивных фотокатализаторов, чувствительных к видимому свету, которые будут хорошо работать не только в УФ-области, но и видимом диапазоне, доля которого достигает 45 процентов.
«Ученые выяснили, что в отличие от стандартных титаноксидных фотокатализаторов, полученные материалы поглощают излучение в видимой области спектра и обладают высокой активностью в разложении органических молекул под действием не только ультрафиолетового излучения, но и видимого света», – рассказали в Институте катализа СО РАН.
Для создания материалов ученые пропитали шерстяные волокна раствором с соединениями титана в мягких гидротермальных условиях при температуре 115 градусов, а затем прокалили материал на воздухе при 600 градусах для удаления шерсти.
– При термической обработке основа из шерстяных волокон выгорает, но из-за высокой температуры происходит диффузия ее элементов в структуру образующегося диоксида титана. Сам по себе диоксид титана белый, а полученный фотокатализатор имеет кремовый цвет, это значит, что он поглощает свет в видимом диапазоне, – говорит один из авторов разработки Дмитрий Селищев.
Синтезированный катализатор можно применять не только в системах очистки воздуха в лабораториях, медицинских учреждениях и на предприятиях с вредными условиями работы, но также для очистки сточных вод, загрязненных органическими пигментами и фармацевтическими препаратами. В планах ученых – создать самоочищающиеся покрытия с использованием данного фотокатализатора.
– Использование возобновляемого биоматериала и простой гидротермальный процесс делают эту технологию перспективной для масштабирования в соответствии с принципами устойчивого развития и зеленой химии. Это исследование – яркий пример того, как биомиметические подходы позволяют создавать передовые функциональные материалы, – подчеркивает ученый.
Подготовил Роман БОНДАРЧУК, УзА
