Из-за высоких темпов развития промышленности ухудшается экология водоемов. Необходимы новые способы очистки, которые помогут избавиться от таких сложных загрязнителей, как, например, органические красители. Перспективным принято считать фотокатализ – процесс, использующий энергию света для разложения органических соединений до углекислого газа и воды благодаря присутствию катализатора – особого материала в форме наночастиц. До сих пор не было понимания, что именно определяет эффективность такой очистки – размеры частиц, особенности их строения и состава. Ученые СПбГУ нашли ответ на этот вопрос.
Новый подход позволяет подобрать наночастицы под конкретный загрязнитель в специальных фотокаталитических установках. Разработанные материалы активируются под действием диодного освещения.
Как отметила основной исполнитель проекта, сотрудник кафедры общей и неорганической химии СПбГУ Анастасия Подурец, раньше материалы для фотокатализаторов подбирались практически наугад – сегодня этот процесс становится продуманным и обоснованным.
В ходе эксперимента были использованы наночастицы на основе диоксида олова, содержащего кобальт, никель и медь. Специалисты изучили формирование наночастиц и продуктов фотокаталитического разложения загрязнителей в различных условиях.
В результате был найден эффективный катализатор для органического красителя метиленового синего и антибиотика окситетрациклина. Метиленовый синий широко применяется в легкой промышленности и аналитической химии, где служит компонентом для определения кальция, магния, ртути и других элементов.
Метод подходит и для других загрязнителей. Для этого необходимо провести специальные расчеты, чтобы понять, как изменить параметры наночастиц, исходя из вещества-загрязнителя.
Исследования проводились в рамках проекта, поддержанного грантом Российского фонда фундаментальных исследований. Ученые использовали оборудование ресурсных центров Научного парка СПбГУ.
