Очистка воды с помощью света

Ученые из Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН разработали новый подход к синтезу нитрида углерода в β-фазе, который по твердости не уступает алмазу и разлагает органические загрязнители под действием света. Химики пропускали электрический разряд между графитовыми электродами, погруженными в раствор мочевины или ацетонитрила. Под действием тока в растворе за счет локального испарения жидкости образовывалась плазма. В этой среде молекулы органических веществ распадались на активные частицы, которые, взаимодействуя между собой, формировали наночастицы β-фазы нитрида углерода. Для исследования способности материала ускорять химические превращения под действием света в качестве модельной реакции было выбрано разложение органических красителей, которые широко используются для окраски тканей и часто со сточными водами попадают в водоемы. Полученный нитрид углерода под действием ультрафиолета разрушал загрязнители в 1,5–2 раза быстрее, чем другие фотокаталитические материалы на его основе. При этом материал сохранял стабильность даже после многократного применения. Анализ электронной структуры наночастиц показал, что их высокая активность обусловлена совершенной кристаллической решеткой, в которой практически нет дефектов.

Также выявлено, что наночастицы, сформированные в растворе с мочевиной, оказались немного более пористыми, чем образцы, синтезированные в ацетонитриле. Наночастицы, полученные в растворе ацетонитрила, были плотнее и устойчивее к внешним воздействиям.

Результаты работы, выполненной при поддержке РНФ, опубликованы в журнале «Diamond and Related Materials» и перспективны для разработки новых систем очистки воды или воздушных выбросов.

Источник: Пресс-служба РНФ