За допомогою двоокису титану з додаванням заліза або хрому, отримуються фотокаталізатори на дрібних частинках кремнію або цеоліту – така технологія дозволяє ефективно проводити очищення води від фенолів та целюлози. Дослідження проводять в Інституті фізичної хімії Польської Академії Наук у Варшаві.
До забрудненої води всипають невелику кількість відповідно приготованого порошку. Трошки сонячного проміння і 15 хвилин часу забезпечують усунення шкідливих субстанцій, а порошок можна профільтрувати і використати повторно.
Багато регіонів світу мають проблему забрудненої води від технологій деревообробки та виготовлення паперу, де виникають забруднення целюлозою та фенолом. Дешевим та простим способом для очищення води можуть стати фотокаталізатори, які створюють науковці інституту.
Каталізаторами називають субстанції, які приймають участь в хімічних реакціях, пришвидшуючи їхній перебіг і (практично) цілковито відновлюються після завершення процесу. Типові реакції з використанням каталізаторів вимагають високих температур в кількасот градусів, а часом значного підвищення тиску.
Нові фотокаталізатори, створені польськими вченими, мають значно менші вимоги. Вони активовуються під впливом сонячного проміння або ультрафіолетового опромінення. Реакція може відбуватися при температурі близько 30 градусів і при нормальному тиску. Такі умови можна отримати в багатьох місцях планети.
Основою нових фотокаталізаторів є двоокис титану з невеликим добавленням атомів заліза або хрому. Складники є доступними і дешевими. Фотокаталізатори наносяться на елементи кремнію або цеоліту. Процес відбувається з використанням традиційного лабораторного обладнання: випаровувача і ультразвукової мийки.
Під впливом ультразвуків в розчині утворюються мікробульбашки з високою температурою і тиском. В таких умовах забезпечується прив’язка основних матеріалів до основи.
Фотокаталізатори на основі кремнію ефективні для усунення фенолу. Продуктом реакції є вода і двоокис вугілля. Дослідження показали, що при цьому не попадають у воду атоми ні заліза, ні хрому.
Після завершення процесу очищення води можна фільтруванням отримати порошок, щоб використати його ще кілька разів, не зменшуючи суттєво ефект наступного очищення. Новий фотокаталізатор може бути застосованим і у відкритих басейнах у вигляді покриття дна, створюючи ефект самоочищення.
0