Российские ученые разработали уникальный материал с потенцией разрушения токсинов в сточных водах химических производств с невероятной эффективностью в 90 процентов. Этот инновационный материал представляет собой твердый фотокатализатор, который относится к категории современных "зеленых" материалов. Основной принцип его работы широко известен: под воздействием света материал генерирует свободные радикалы, которые разрушают прочные химические связи в молекулах загрязнителей, обеспечивая их эффективную очистку. Новый российский материал демонстрирует значительно более высокую скорость и эффективность, по сравнению с уже существующими аналогами.
Для достижения 90-процентной очистки сточных вод, с использованием существующих фотокатализаторов, обычно требуется несколько часов. Однако разработанный российский материал обеспечивает такой уровень очистки всего за 30 минут. Как поясняет доктор химических наук Мария Калинина из Института физической химии и электрохимии РАН, сегодня подобные материалы создаются путем комбинирования органических и неорганических компонентов. Российский материал представляет собой гибрид, состоящий из порфиринов, которые поглощают свет, и наночастиц дисульфида молибдена, имеющих атомарную толщину. Важным фактором эффективности технологии является структура материала, и в этом отношении российский гибрид превосходит аналоги, обеспечивая более быструю и более эффективную очистку.
Для достижения такой упорядоченной структуры материала ученые применили принципы супрамолекулярной химии, отличающейся от классической химии. Этот подход включал природоподобную самосборку компонентов гибрида, что позволило достичь высокой степени упорядоченности структуры материала. Кроме того, российские ученые нашли эффективный метод самосборки, который существенно снизил затраты энергии и упростил процесс, делая его доступным и более экономически эффективным.
И наконец, новый фотокатализатор российских ученых оказывается в 11 раз более быстрым в подавлении роста бактерий кишечной палочки, которые могут размножаться в сточных водах. Этот значительный прогресс открывает новые перспективы для борьбы с загрязнением сточных вод и обеспечивает более эффективное и быстрое решение данной проблемы.