Вода

Ученые нашли способ управлять активностью материалов для очистки воды

Специалисты трех вузов из России и Китая выяснили, как управлять эффективностью материала для очистки воды. Меняя способ его производства, они научились настраивать реакцию катализатора на свет и ультразвук. Это создает основу для «умных» систем очистки стоков.
Автор Наука Mail
Сток
Со стоками в водоемы и почву попадают отходы текстильной, целлюлозно‑бумажной и фармацевтической промышленностиИсточник: Unsplash

Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ), Дагестанского государственного университета (ДГУ) и Университета науки и технологий Шэньси (Китай) обнаружили способ управления каталитической активностью материала на основе сложного оксида висмута, титана и ниобия. Они выяснили, как, меняя способ производства специального порошка-очистителя, можно «включать» в нем разные режимы работы. Например, заставить его лучше разрушать вредные вещества под действием либо света, либо ультразвука, либо их комбинации.

Схема
Микроструктура образцов: a, c — твердофазный синтез; b, d — метод расплавленных солейИсточник: Molecules

Международная команда специалистов синтезировала образцы оксида двумя методами — твердофазным и расплавленных солей. Это позволило получить материалы с разной структурой и дефектностью. Твердофазный метод привел к созданию более дефектного материала, который показал высокую эффективность (84%) в фотокатализе (разложение красителя под светом), но меньшую — в пьезокатализе (под ультразвуком). Только материал без дефектов дает усиленный эффект при одновременном воздействии света и ультразвука.

Ученые установили, что, управляя дефектами кристаллической решетки, можно направленно изменять каталитическую активность материала. Это открывает путь к созданию «умных» катализаторов для очистки промышленных стоков текстильных и фармацевтических заводов. Исследование опубликовано в журнале Molecules.

Ранее Наука Mail писала о том, что физики создали «станок» для ювелирной сборки наночастиц.