Ученые исследовали материалы для световой очистки воды от загрязнителей
Ученые исследовали материалы, которые под действием света способны запускать реакции разрушения антибиотиков и других органических загрязнителей в воде. Эксперименты показали, что эффективность таких материалов зависит не только от поглощения света, но и от строения их поверхности.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 2 октября /Новости науки/. Ученые Института химии растворов имени Г. А. Крестова Российской академии наук исследовали материалы для очистки воды от антибиотиков и других органических загрязнителей с помощью света и выяснили, от каких свойств зависит их эффективность. Об этом сообщается в пресс-релизе РАН.
«Сравнение образцов позволило выявить важную закономерность: добавление оксида ниобия улучшало поглощение света, однако не повышало фотокаталитическую активность», — говорится в пресс-релизе.
Исследователи получили материалы на основе титаната стронция с добавками оксида ниобия и сравнили их с исходным веществом. Такие материалы относятся к фотокатализаторам: они поглощают свет и запускают химические реакции, способные разрушать молекулы загрязнителей. Подобный подход изучается как основа для будущих технологий очистки сточных вод.
В лабораторных экспериментах ученые использовали растворы красителя родамина Б и антибиотика тетрациклина. Материалы испытывали под воздействием ультрафиолетового и видимого света.
При видимом освещении характерный спектральный сигнал тетрациклина исчезал через 30 минут при использовании материала с 1% оксида ниобия и через 40 минут — при содержании добавки 10%. Чистому титанату стронция для такого же результата потребовалось 20 минут.
Почему добавка не помогла
Исследование поверхности материалов показало, что при введении оксида ниобия уменьшалась ее удельная площадь. Из-за этого сокращалось число доступных участков, на которых могли происходить реакции с загрязняющими веществами. Дополнительными препятствиями, по оценке авторов, могли стать карбонатные соединения и дефекты на границах компонентов.
Авторы подчеркивают, что исчезновение спектрального сигнала исходного антибиотика свидетельствует о его превращении, однако само по себе не доказывает полного разрушения всех образовавшихся органических веществ или безопасности обработанной воды.
Полученные результаты показывают, что при разработке материалов для очистки воды необходимо учитывать не только способность вещества поглощать свет, но и строение его поверхности. Это может помочь определить характеристики, которые необходимо контролировать при создании более эффективных фотокатализаторов.
Интерес к удалению антибиотиков из воды связан в том числе с опасениями по поводу распространения устойчивости бактерий к противомикробным препаратам при попадании таких веществ в природные водоемы.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Composites Science. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
«Сравнение образцов позволило выявить важную закономерность: добавление оксида ниобия улучшало поглощение света, однако не повышало фотокаталитическую активность», — говорится в пресс-релизе.
Исследователи получили материалы на основе титаната стронция с добавками оксида ниобия и сравнили их с исходным веществом. Такие материалы относятся к фотокатализаторам: они поглощают свет и запускают химические реакции, способные разрушать молекулы загрязнителей. Подобный подход изучается как основа для будущих технологий очистки сточных вод.
В лабораторных экспериментах ученые использовали растворы красителя родамина Б и антибиотика тетрациклина. Материалы испытывали под воздействием ультрафиолетового и видимого света.
При видимом освещении характерный спектральный сигнал тетрациклина исчезал через 30 минут при использовании материала с 1% оксида ниобия и через 40 минут — при содержании добавки 10%. Чистому титанату стронция для такого же результата потребовалось 20 минут.
Почему добавка не помогла
Исследование поверхности материалов показало, что при введении оксида ниобия уменьшалась ее удельная площадь. Из-за этого сокращалось число доступных участков, на которых могли происходить реакции с загрязняющими веществами. Дополнительными препятствиями, по оценке авторов, могли стать карбонатные соединения и дефекты на границах компонентов.
Авторы подчеркивают, что исчезновение спектрального сигнала исходного антибиотика свидетельствует о его превращении, однако само по себе не доказывает полного разрушения всех образовавшихся органических веществ или безопасности обработанной воды.
Полученные результаты показывают, что при разработке материалов для очистки воды необходимо учитывать не только способность вещества поглощать свет, но и строение его поверхности. Это может помочь определить характеристики, которые необходимо контролировать при создании более эффективных фотокатализаторов.
Интерес к удалению антибиотиков из воды связан в том числе с опасениями по поводу распространения устойчивости бактерий к противомикробным препаратам при попадании таких веществ в природные водоемы.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Composites Science. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.
