Российские ученые создали уникальный материал, он может с 90-процентной эффективностью разрушать токсины в сточных водах химических производств. Это твердый фотокатализатор, которые относятся к модным сегодня «зеленым» материалам. Принцип их работы хорошо известен. Под действием света они генерируют свободные радикалы, которые разрушают прочные химические связи в молекулах загрязнителей, обеспечивая очистку. Российский материал делает это намного быстрее и эффективнее, чем существующие аналоги.
— Чтобы получить 90-процентную степень очистки, известным на сегодня фотокатализаторам требуется несколько часов — нашему достаточно 30 минут, — рассказывает доктор химических наук из Института физической химии и электрохимии РАН Мария Калинина. — Сегодня такие материалы делают, сочетая органику и неорганику. Наш гибрид состоит из порфиринов, которые поглощают свет, и наночастиц дисульфида молибдена толщиной в один атомный слой.
Эффективность технологии в первую очередь зависит от того, насколько упорядочена структура материала. И в этом российский гибрид превосходит аналоги, именно поэтому чистит быстрее и лучше.
— Чтобы добиться такого «порядка», мы использовали принципы не классической, а супрамолекулярной химии, — говорит Калинина. — Не буду вдаваться в сложные детали, скажу только, что речь идет о природоподобной самосборке гибрида из компонентов. Таким методом удалось создать материал с очень упорядоченной структурой.
Но этого мало. Дело в том, что для соединения в гибрид разных компонентов требуется очень большая энергия. Кроме того, существующие сегодня технологии сборки трудоемкие и дорогие, что также ограничивает их широкое применение. Российские ученые нашли такой вариант самосборки, который в разы сократил расход энергии и сделал технологию простой и дешевой. И еще. Новый фотокатализатор в 11 раз быстрее аналогов подавляет рост бактерий кишечной палочки, размножающейся в сточных водах.
