Kemikere foreslår en ny metode til syntetisering af titan -nanopartikler til vandrensning

RUDN-kemikere har udviklet en ny metode til fremstilling af titanbaserede nanopartikler til rent vand fra phenoler-giftige aromatiske kulbrinter med en OH-gruppe. Atomer af metaller i nanopartiklerne oxiderer forurenende stoffer under påvirkning af lys og gør dem til vand og kuldioxid. Den nye metode vil gøre produktionen af ​​sådanne nanopartikler lettere og billigere. Resultaterne af arbejdet blev offentliggjort i Journal of Molecular Liquids .

Fenoler er giftige kemiske forbindelser, der anvendes til fremstilling af gummi, plast, brændstof, pesticider, og andre stoffer. Fenoludgivelser er blandt de mest almindelige årsager til naturlig vandforurening og død af akvatisk fauna. Phenol undertrykker plantevækst, forårsager åndedrætsbesvær hos dyr og reducerer deres mobilitet. Selvrensning af vandområder fra phenoler tager tid, og den giftige forbindelse spredes yderligere på grund af strømme.

RUDN -kemikere fandt en ny måde at neutralisere skadelige phenoludslip ved hjælp af nanopartikler af titanatsalte. Udover titanium og ilt, de indeholder atomer af metaller (f.eks. magnesium, krom, eller kobolt), der kan påvirke og frigive elektroner i phenolernes oxidationsreaktion under påvirkning af lys. Som følge af oxidation, phenoler bliver til vand og kuldioxid. Forfatterne af arbejdet foreslog at syntetisere disse nanopartikler på basis af titanbutoxid (organisk titaniumoxid) og metalsalte i nærvær af et organisk opløsningsmiddel.

"Fotokatalysatorer er af særlig interesse for os som vandrensende midler. De fremskynder opløsningen af ​​farlige stoffer under lys, herunder synligt lys. Slutprodukterne af en sådan reaktion er vand og kuldioxid, der er fuldstændig besparende for miljøet. I vores arbejde, vi har beskrevet en ny metode til syntetisering af nanopartikler, der oxiderer phenoler under påvirkning af lys, hurtigt og ved relativt lave temperaturer, "sagde Yahua Absalan, en kandidat fra Institut for Almindelig Kemi ved Det Fysiske Fakultet, Matematik, og naturvidenskab, RUDN.

I forsøg med varierende temperaturer, reaktionen viste sin højeste hastighed (3,5 timer) ved 550 grader С. Tidligere har opnåelse af nanopartikler som disse krævede temperaturer omkring 750 grader С. Den nye metode er mindre energiforbrugende og gør derfor produktionen af ​​titan-nanopartikler billigere.

"Metaltitanater i form af nanopartikler kan fungere som effektive fotokatalysatorer, fremskynde nedbrydning af farlige stoffer i industrielle emissioner. Tidligere har vi syntetiserede dem ved 750 grader С ved hjælp af dyrt og komplekst udstyr. Den forbedrede metode vil gøre produktionen af ​​nanopartikler mere overkommelige, "sluttede Yahua Absalan.

RUDN -kemikere testede effektiviteten af ​​de opnåede nanopartikler ved at tilføje pyrocatechol (en phenolforbindelse) til dem. Under påvirkning af lys, titan -nanopartikler ødelagde molekylerne af dette farlige stof. Nanopartiklerne indeholdende erbium viste de bedste resultater - omkring 84 procent gik i opløsning efter bestråling med synligt lys. Nanopartiklerne viste høj stabilitet:en dosis kunne bruges fire gange uden ændringer i effektivitet. Senere, strukturen af ​​nanopartiklerne ændret, og deres effektivitet reduceret.