南乌拉尔国立大学开发了一种廉价、安全的水净化光催化剂

如何净化水中的苯酚、染料和其他人造污染物?你可以在水中添加一些试剂,但事实并非如此,结果不会是更加严重的污染。

光催化剂来救场了。这些是半导体材料,在紫外线(特殊辐射或简单的太阳)的影响下,促进难以氧化的污染物的分解,从而确保水净化。

“氮化碳(碳和氮的化合物)是一种可靠且同时无毒的光催化剂。它的同素异形体之一是聚三嗪酰亚胺,当物质的组成与其他氮和碳化合物相同时 - 三个碳原子和四个氮,但它们在晶格中的排列不同,”南乌拉尔国立大学经济与技术学院生态与化学技术系主任维亚切斯拉夫·阿夫丁解释说:
“这种物质 - 聚三嗪酰亚胺 - 的研究是南乌拉尔国立大学科学家在化学科学博士维亚切斯拉夫·阿夫丁的指导下开展的。一篇基于他们研究结果的文章最近发表在全俄科学和实践会议“解决后工业集聚环境问题的现代材料和方法”的论文集中。”

聚三嗪酰亚胺是一种淡黄色粉末,由大约 1.5 微米大小的微小颗粒组成。以这种形式,以吨为单位运输、将其添加到水中然后过滤是一个问题。因此,将粉末添加到硅胶(胶体,一种溶胶)中将二氧化硅粉末(二氧化硅混合物,硅酸)干燥并制成1.5毫米的颗粒。光催化剂即可使用。

如何测试其光催化活性?科学家将亚甲基橙作为污染物。这是一种化学家熟知的有机染料。顺便说一句,它可以用于例如确定环境的酸度。如果环境是酸性的(pH <7),染料会变红,如果是碱性的(pH> 7),它会变黄,并且只有在pH中性的环境中它才会变成橙色。

因此,有必要使“橙色”水再次透明。对不同改性的硅胶进行了一系列实验。如有必要,通过调节溶液的pH值使其酸化。

我们要补充的是,研究人员面临的任务是选择光催化剂和硅胶的最佳剂量。发现了一种实验变体:35毫升硅胶中加入200毫克聚三嗪酰亚胺。它给出了最佳结果。安装后,流出的水不含染料。这种组合物还表现出最高的净化率。同时,即使是参与实验的最弱的组合物也显示出约 30% 的效率,这也不错。

这是科学结果发表时的结果。现在,正如科学家保证的那样,他们设法通过这种方法实现100%的水净化,使其完全透明。

光催化剂的使用是当今基础科学与现代工业所需的应用相遇的前沿之一。

这项工作是在国家科学和大学项目“优先2030”计划的框架内开展的。

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