Новый двумерный материал использует свет для очищения воды — Naked Science
13.02.2019
Редакция

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.
Вчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

8 часов назад
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Вчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: