Ученые разрабатывают многофункциональный фотокатализатор для очистки сточных вод

Новости сегодня - Ученые разрабатывают многофункциональный фотокатализатор для очистки сточных вод

Загрязнение воды фармацевтическими препаратами и тяжелыми металлами представляет серьезную угрозу для окружающей среды и здоровья. Традиционные методы, такие как биодеградация и фильтрация, часто неэффективны и неустойчивы. Фотокатализ, использующий солнечную энергию для разложения загрязняющих веществ, предлагает многообещающую альтернативу, но сталкивается с такими проблемами, как слабая окислительно-восстановительная способность и низкая каталитическая эффективность.

В связи с этими проблемами возникает потребность в инновационных материалах, которые могут эффективно и одновременно очищать различные загрязняющие вещества, что стимулирует разработку современных фотокатализаторов для комплексных решений по очистке воды.

Ученые из Zhejiang Ocean University (Китай) в сотрудничестве с University of Missouri (США) совершили новаторский прорыв. Их исследование, опубликованное в журнале eScience , представляет инновационный фотокатализатор Au/MIL-101(Fe)/BiOBr, разработанный для решения проблемы синхронной дезактивации загрязняющих воду веществ.

Фотокатализатор Au/MIL-101(Fe)/BiOBr разработан для повышения фотокаталитической активности посредством интеграции металлоорганического каркаса (MIL-101(Fe)) и плазмонных эффектов золотых наночастиц. Эта уникальная комбинация увеличивает поглощение света, обеспечивает больше активных участков и улучшает разделение и транспортировку фотоиндуцированных носителей.

При видимом свете фотокатализатор достиг скорости восстановления Cr(VI) в 53,3 раза выше, а скорость разложения норфлоксацина в два раза выше, чем у традиционного BiOBr.

Эффективность системы еще больше повышается в присутствии как Cr(VI), так и норфлоксацина, демонстрируя превосходную производительность в смешанных загрязняющих средах. Исследование подчеркивает потенциал Au/MIL-101(Fe)/BiOBr как многофункционального решения для очистки сточных вод , удовлетворяя потребность в эффективном и одновременном удалении тяжелых металлов и фармацевтических препаратов.

Доктор Сяобо Чен, ведущий научный сотрудник из Университета Миссури, прокомментировал: «Это исследование знаменует собой значительный прогресс в области фотокаталитической технологии. Фотокатализатор Au/MIL-101(Fe)/BiOBr не только обеспечивает высокую эффективность удаления загрязняющих веществ, но и открывает новые возможности для разработки многофункциональных материалов для восстановления окружающей среды ».

Успешная разработка фотокатализатора Au/MIL-101(Fe)/BiOBr открывает путь к его применению в реальной очистке сточных вод. Его способность одновременно удалять тяжелые металлы и фармацевтические препараты отвечает критической потребности в очистке окружающей среды, потенциально улучшая качество воды и снижая экологические и медицинские риски, связанные с загрязненными источниками воды.

Новости партнеров: