Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Sollys kan bruges til at udrydde forurenende stoffer i vand

Den nye proces gør brug af blot sollys til at ødelægge vandforurenende stoffer. Kredit:Robert Naumann / MLU

Komplekse filtre og lasersystemer er ikke nødvendige for at ødelægge vedvarende forurenende stoffer i vand. Kemikere ved Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) har udviklet en ny proces, der fungerer ved kun at bruge sollys. Processen er så enkel, at den endda kan udføres udendørs under de mest basale forhold. Kemikerne har præsenteret deres forskning i Kemi - et europæisk tidsskrift .

Kemikerne på MLU stolede på, at elektroner bevægede sig frit i vand, såkaldte hydrerede elektroner, at nedbryde opløste forurenende stoffer. "Disse elektroner er ekstremt reaktive og kan bruges til et væld af reaktioner. De nedbryder selv de mest genstridige forurenende stoffer, "forklarer MLU-kemiker professor Martin Goez.

For at dette skal virke, imidlertid, elektronerne skal frigives fra de molekylære forbindelser, hvori de normalt er tæt bundet. Indtil nu, generering af disse elektroner har krævet komplekse og dyre kraftige lasere. Goez' forskergruppe har i årevis arbejdet på at finde et alternativ til dette. For et par måneder siden introducerede de en ny tilgang, som kun krævede en grøn lysdiode som eneste energikilde. C -vitamin og spor af et metalkompleks som katalysator blev brugt til at frembringe den ønskede reaktion. Imidlertid, katalysatoren skulle indesluttes i bittesmå beholdere kendt som miceller. Dette reducerede reaktionens effektivitet, og selve micellemolekylerne var kun delvist biologisk nedbrydelige.

Gruppen ledte derfor efter en måde at undgå disse tilsætningsstoffer. Ultimativt, de fandt svaret i en højtladet anionisk katalysator baseret på et ruthenium-metal-kompleks. Ved at kombinere dette med urat (et salt af urinsyre), forskerne var i stand til at udføre den ønskede reaktion i vand uden behov for miceller ved at udnytte de Coulombiske frastødninger. Yderligere undersøgelser har afsløret, at den nye proces ikke kun er en effektiv måde at producere hydrerede elektroner på, men har også en bred vifte af anvendelser.

"Vores nye tilgang er så enkel, at den ikke engang behøver at finde sted i et laboratorium, " siger Goez. Hans gruppe gennemførte et feltforsøg på en eng og testede deres nye tilgang i vand forurenet med chloreddikesyre. Resultatet:De forurenende stoffer blev elimineret i en lille prøve vand, selv når der kun var en moderat mængde solskin. Følg med -up-studier skal undersøge, om metoden udviklet af kemikerne i Halle også kan bruges til storstilet fjernelse af forurenende stoffer.