For renere luft, vand, og jord

Luften omkring os bliver mere og mere forurenet. Ikke underligt, at mange forskere stræber efter at finde en måde at rense det på. Takket være arbejdet fra et internationalt team ledet af prof. Juan Carlos Colmenares fra Institut for Fysisk Kemi, det polske videnskabsakademi, vi er et stort skridt tættere på at nå dette mål. Holdet fandt en måde at lave en effektiv reaktiv adsorbent i stand til at rense luft fra forskellige giftige forbindelser, billigt, og effektivt.

"Vigtigst er det materiale, vi lavede på laboratoriet, " siger prof. Colmenares. "Det adsorberer ikke kun giftige dampe fra luften, men også, takket være dets fotokatalytiske egenskaber, kan bryde dem op i mindre giftige elementer." Materiale lavet af teamet består af to ganske billige og nemme at erhverve forbindelser:titaniumdioxid og grafitoxid. "Vi havde til hensigt at gøre det bredt tilgængeligt, "forklarer professoren, og "miljøvenlig". Innovationen her var at bruge ultralyd til at få de to modstykker - en organisk og en uorganisk - til at samarbejde. Det organiske modstykke fanger de giftige partikler, og den uorganiske ødelægger dem ved fotokatalyse. Ultrasonic manipulation udvider også den aktive overflade og kemiske heterogenitet af det nye materiale betydeligt, muliggør en højere afgiftningseffektivitet mod de "onde" fra luften. "Takket være ultralydsbølgerne, vi får fremragende spredning, og laget af grafitoxid hviler på en måde på overfladen af ​​titaniumdioxid, " siger prof. Colmenares. Indledningsvis forskere planlagde at inkorporere dette materiale som et ekstra filterlag til soldaters gasmasker, eller i stoffer, lave uniformer, der ville beskytte en soldat mod giftige gasformige kemikalier på kampfeltet. Alt dette, forudsat at dagen var solrig, og beklædningsgenstanden havde yderligere LED-lys, der aktiverede fotokatalyse. Imidlertid, høj absorbans kan opnås selv i mørke.

Selvom opfindelsen er blevet testet på kemiske kampmidler, dets potentielle anvendelser er meget bredere og mere fredelige.

Man kunne, for eksempel, lave industridragter til arbejdere, der dagligt udsættes for giftige dampe. "Bare milligram i et jakkesæt ville være tilstrækkeligt, siger professoren, "hvis det kun er spredt ordentligt. Den eneste ulempe er, at potentielle stoffer bør være kunstige polymerer frem for naturlig bomuld eller hør, " siger han. Forskere ville også skulle finde en måde at fastgøre deres nanomateriale til bærestoffet mere sikkert, efterhånden som tøjet bliver vasket. Vi ved, at næsten 35 % af mikroplasten, der findes i miljøet, kommer fra syntetisk tøj og vasket linned. "Vi ville ikke som vores nanomateriale ender i floder og have, "siger professoren." Vi stræber efter at være miljøvenlige hele vejen, ikke kun på niveau med at ødelægge lufttoksiner." som vist tidligere af Dimitrios A. Giannakoudakis, den første forfatter til det aktuelle værk, der blev offentliggjort i Chemical Engineering Journal og andre medlemmer af det internationale team, ved ultralydsbehandling, de aktive faser kan forankres hurtigt og stabilt både på bomulds- og kulstoftekstiler.

Hvis de er tilpasset tilstrækkeligt, den samme teknologi kunne hjælpe med at rense ikke kun luft, men også vand og jord. "Vi har ikke undersøgt disse muligheder endnu, " siger prof. Colmenares, "men det afhænger primært af, om vi sikkert ville deponere vores nanomateriale på mulige fremtidige bærere/substrater. Mens vi renser vand fra toksiner, vi vil ikke gerne forurene det med disse oxider; vi ønsker ikke nanotoksicitet, skønt i teorien hverken TiO ₂ heller ikke grafitoxid er giftigt for mennesker, " forklarer videnskabsmanden. "Jo, hvem tyggede ikke på en blyant i skolen?"

Hvis vi har løst dette problem, vi kunne sige, "der er ingen grænser." Nyt materiale kan afgifte spildevand i papir- og koksindustrien eller endda neutralisere meget giftige rester af kemiske våben fra Anden Verdenskrig, ligger dybt i Østersøen. "For nu, vi sigter mod spildevandsanlæg, " siger professoren. "Fotokatalyse og nanokompositter kan hjælpe, hvor mikrober ikke kan, fordi miljøet er for giftigt for dem."

Fotokatalyse af jorden er den største udfordring. Imidlertid, selv dette er tænkeligt med ordentlig blanding, belysning, og en ordentlig fotokatalysator, for eksempel, at fjerne herbicider eller pesticider.

Renere luft er inden for aktiv rækkevidde. For renere vand og jord, vi skulle vente lidt længere på en optimal løsning, men forskere fra IPC PAN er lige begyndt deres søgen efter en bedre, renere miljø ved bæredygtige tilgange for os alle.