13.02.2019
Редакция Naked Science

Новый двумерный материал использует свет для очищения воды

Прототип зеленого материала может за один час очищать питьевую воду для четырех человек при помощи света. Во время тестов он уничтожил почти 100% бактерий в 10 литрах воды.

fx1_lrg1
©Wikipedia

Новый материал — двумерная пластина из графитоподобного нитрида углерода — представляет собой фотокатализатор: когда на него попадает свет, он испускает электроны, создавая разрушительные химикалии на основе кислорода, которые и уничтожают микробы. Об этом исследователи написали в материале, опубликованном в журнале Chem.

 

Эта разработка смогла избежать недостатков других подобных технологий. В самых эффективных из современных фотокатализаторов содержатся металлы, которые могут попасть в воду в виде токсичных загрязнителей. Есть и другие — неметаллические фотокатализаторы, — но они менее эффективны, поскольку сильнее удерживают электроны.

 

Материаловед Гуайчу Ван из Технологического университета Сиднея и его коллеги создали сверхтонкие пластины из графитоподобного нитрида углерода и добавили к нему химические группы вроде кислот и кетонов, которые уводят электроны к краям пластин. Там электроны «перепрыгивают» на атомы кислорода в воде и формируют кислородные химикалии наподобие пероксида водорода, которые и уничтожают микробы.

 

Разработка уничтожила 99,9999% бактерий, включая E. coli (кишечную палочку) в 50-миллилитровом образце воды. Это соответствует уровню эффективности лучшего катализатора на основе металла. Более того, он убил микробы всего за 30 минут — это быстрее, чем предыдущий неметаллический фотокатализатор, которому понадобилось более часа.

 

Затем команда прикрепила нанопластины к внутренней стороне пластиковых пакетов, очистив 10 литров воды за час.

 

«Мы стремились разработать эффективный способ использования солнечного света для получения воды для слаборазвитых или отдаленных регионов без централизованного снабжения», — говорит Ван. Он также отметил, что сочетание углерода и азота должно сделать материал недорогим. Далее исследователи намереваются работать совместно с инженерами, чтобы масштабировать разработку для коммерческого применения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

Вчера, 15:24
Мария Осетрова

Две международные исследовательские группы опубликовали в журнале Science новые методы детекции инфракрасного света: для этого обе группы предлагают сначала сместить спектр излучения в видимую область. Это позволит разработать недорогие способы обнаружения загрязнений, отслеживания раковых заболеваний, проверки газовых смесей и дистанционного зондирования внешней Вселенной.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: