Фотокатализатор для очищения воды

Результатом длительных исследований известных польских химиков стало уникальное вещество, которое способно очистить воду от микробов и загрязнений под солнечными лучами. Оно получило название фотокатализатора. Разработка этого инновационного вещества проводилась в одном из специализированных институтов Варшавы. Руководителем проекта выступил доктор Польской академии наук Хуан Карлос Кольменарес.
Фотокатализатор представляет собой специфическую порошковую смесь, использование которой заключается в её добавлении к загрязненной воде. В ходе одного из испытаний воду загрязнили целлюлозой и фенолами. Прежде чем выставить сосуд с загрязненной водой на солнце, в него насыпали немного исследуемого вещества. Как результат, по истечении 15 минут все опасные соединения полностью исчезли, а фотокатализатор осел на дно посудины. Если его отфильтровать, он вполне подойдет для вторичного использования с такой же интенсивностью.
Разработанный порошок является довольно простым и недорогим средством для очистки воды. Это означает, что его без проблем можно будет использовать на производстве, сокращая дополнительные расходы на водоочистительные системы старого образца. Фотокатализатор может стать отличным решением для многих районов мира, где остро стоит проблема загрязнения водных ресурсов промышленными отходами, а именно фенольными веществами и целлюлозой.
Еще со школьных занятий по химии нам известно, что собой представляют катализаторы. Такие вещества созданы специально для того, чтобы ускорить определенную химическую реакцию. Их главной особенностью является способность к частичному или полному восстановлению после выполненной работы. Сложность их использования заключается в дополнительных условиях, которые должны присутствовать для совершения реакции. Например, критически высокие температуры и давление, что значительно усложняет ситуацию.
Именно с проблемой дополнительных условий и пытались справиться польские исследователи. Поэтому фотокатализаторы не нуждаются в таких дополнениях. Они работают под воздействием обычного солнечного света (ультрафиолет также подойдет). Для ожидаемого результата будет достаточно обычного давления и невысокой температуры.
Диоксид титана считается главной составляющей нового вещества. Для повышения эффективности использования в его состав вводятся атомы хрома (железа), они играют роль легирующих элементов. Покупка и обработка таких материалов никому не доставит хлопот в силу своей дешевизны и широкого распространения. С помощью фотокатализаторов основа покрывается тонкой пленкой из мельчайших частиц цеолита или кварца, как правило, они состоят из гранул. Выполнить такую процедуру можно при наличии ультразвуковой ванны и специального роторного испарителя.
Испытания вещества, в основе которого лежит кварц, показали хорошие результаты при очищении воды от производных фенола. В ходе реакции фенол окислился, а побочным продуктом стал углекислый газ. Когда в основе фотокатализатора было положено цеолит, он легко справился с расщеплением целлюлозы. Побочным продуктом данной реакции стали глюкаровая и глюконовая кислоты, которые также являются абсолютно безвредными. Их довольно часто применяют в производстве косметики, фармацевтике и в пищевой сфере. Важно отметить, что в ходе реакции железо и хром остаются без участия и не наносят вред окружающей среде.
В будущем планируется более широкое применение фотокатализаторов. Они отлично подойдут для общественных бассейнов, чтобы обеспечить непрерывное и эффективное очищение воды.