Титановые белила очистят воду от пестицидов Печать
Новости науки
18.03.2014
Энн Моррисси (Anne Morrissey) и её коллеги по Дублинскому университету (Ирландия) продемонстрировали порошок на основе титановых белил (двуокиси титана), добавление которого в воду позволяет сравнительно быстро обеззаразить её с использованием одного только солнечного света.
В составе порошка двуокись титана играет роль катализатора, стимулируя активные окислительные реакции с участием пестицидов и иных искусственных по происхождению загрязнителей.

Графен (на иллюстрации) обеспечивает захват пестицидов и лекарств, позволяя нанотрубкам из двуокиси титана легко разрушить загрязнители. (Фото Tyndall National Institute.)


Технологий очистки воды от тех же пестицидов, антибиотиков и прочих лекарств, которые в огромных количествах попадают в сточные воды тех мест, где развито интенсивное сельское хозяйство или фармацевтическая промышленность, предостаточно. Однако все они требуют серьёзных энергозтрат и часто недешёвого оборудования. Это относится и к облучению ультрафиолетом, и к простой химобработке (используемые для неё реагенты довольно энергоёмки в производстве). Что в итоге? А ничего, то есть никто ничего не обеззараживает, особенно в небогатых странах. И вот, пожалуйста: не так давно отходы большой фармацевтики едва не прикончили популяцию диких орлов во многих районах Индии, да и крупные млекопитающие не здоровеют при контакте с ними.

Идея группы г-жи Моррисси в том, чтобы использовать ту же ультрафиолетовую очистку, но без искусственных УФ-источников (в виде ламп). Обычно это невозможно, потому что солнечный свет рассеян, да и ограниченный объём воды поглощает не так много этого вида излучения. А вот двуокись титана вполне прилично «усваивает» ультрафиолет — правда, «обычные» титановые белила сильнее всего поглощают УФ из искусственных источников. Чтобы повысить абсорбцию «естественного» ультрафиолета, исследовательница обратилась к нанотрубкам на базе этого соединения, причём эти наноструктуры были размещены на листах графена. Поскольку длина трубок значительно больше, чем размеры отдельной частицы, УФ-лучи светила они поглощали намного лучше, приобретая гораздо более высокую каталитическую активность, чем без солнечного освещения, и весьма быстро разлагали загрязнители.

При прохождении потока воды через эту комбинацию загрязнители прилипают к листу графена, попутно минуя лес нанотрубок из двуокиси титана и подвергаясь интенсивным химическим реакциям. Причём нанотрубки тут не расходуются.

Безусловно, этот фильтр не универсален. Бактерии и некоторые примеси с его помощью уничтожить сложно; надёжно разлагаются лишь вышеупомянутые группы веществ. Однако в ряде случаев ничего другого и не нужно: обычные системы очистки, кроме дорогого искусственного ультрафиолета, вообще не в состоянии эффективно бороться с такими веществами.

Отчёт об исследовании представлен на 247-м съезде Американского химического общества.

Подготовлено по материалам Американского химического общества.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10012032/