Антибиотики представляют серьезную угрозу для водных ресурсов: они долго сохраняются в реках и озерах, нарушают микробные сообщества и способствуют развитию устойчивости бактерий, а стандартные очистные системы не справляются с их удалением.
В исследовании, опубликованном в журнале Biochar, описывается разработка тройного композитного материала, состоящего из биоугля, диоксида титана (TiO2) и графитового нитрида углерода (g-C3N4). Материал продемонстрировал замечательную способность расщеплять сульфадиазин, широко используемый сульфаниламидный антибиотик, часто обнаруживаемый в водных средах. В лабораторных тестах он удалял более 98% сульфадиазина всего за час — в три раза эффективнее, чем отдельные компоненты.
Биоуголь — углеродистый продукт из биомассы — создает пористую структуру с множеством активных центров, увеличивает площадь поверхности и ускоряет движение электронов в катализаторе, предотвращая их потерю. Благодаря этому разложение загрязнений идет быстрее: биоуголь меняет электронную структуру системы и облегчает перенос зарядов.
Оптимизированный материал, получивший название MBC-500, отличается устойчивостью — после пяти циклов использования его эффективность снижается незначительно. Разложение антибиотика происходит постепенно, через активные формы кислорода, и приводит к образованию безопасных соединений: углекислого газа, воды и неорганических ионов.
Таким образом, фотокатализаторы на основе биоугля открывают перспективный путь экологичной очистки воды: технология использует солнечный свет и доступные материалы, что важно для защиты водных ресурсов и здоровья людей.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в России синтезировали криогель для очистки сточных вод.
