Grafitizovaný nitrid uhlíka dokáže v priebehu tridsiatich minút zneškodniť takmer sto percent baktérií.
Vedci z Institute of Process Engineering (IPE) v rámci Čínskej akadémie vied v Pekingu a Yangzhou University (YZU) vyvinuli efektívnu a energeticky účinnú technológiu na čistenie vody, ktorá využíva vrstvy takzvaného grafitizovaného nitridu uhlíka.
Ich prototyp, ktorý bol predstavený pred niekoľkými dňami v časopise Chem, dokáže vyčistiť vodu bohatú na patogény za 30 minút, pričom zneškodní až 99,9999 % baktérií, ako je napríklad E.coli.
Vďaka tomu spĺňa čínske požiadavky na čistú pitnú vodu, ktorej za posledné roky rozhodne nie je v krajine nadbytok.
Žiadne kovy
Na rozdiel od fotokatalytických dezinfekčných prostriedkov na báze kovu metóda dosiahla tento štandard bez toho, aby za sebou zanechala sekundárne znečistenie alebo zvyšky ťažkých kovových iónov, čo ponúka sľubnú alternatívu k menej ekologickým technológiám.
„Budúca aplikácia technológie fotokatalytickej dezinfekcie môže významne zmierniť nedostatok čistej vody, ale aj energie v celosvetovom meradle,“ tvrdí Dan Wang, profesor a hlavný autor štúdie.
Na rozdiel od tradičných procesov čistenia vody, ktoré využívajú ultrafialové svetlo, chloráciu alebo dezinfekciu ozónom, fotokatalytické metódy ponúkajú ekologickú úpravu vody – teda pokiaľ využívajú správny katalyzátor.
Avšak nanešťastie, tieto zelenšie katalyzátory majú tendenciu byť menej účinné ako variácie na báze kovov.
Efektívne zneškodnenie
Široko študované katalyzátory na báze uhlíka, akými sú uhlíkové nanotrubice či oxid grafénu, nie sú dostatočne účinné na praktické účely úpravy vody, pretože nedokážu produkovať dostatočné množstvo reaktívneho kyslíka na zničenie patogénov.
Vedecký tím dokáže tieto nedostatky obísť vďaka jedinečnému katalytickému dizajnu. Výskumníci využívajú nanočlánky z grafitizovaného nitridu uhlíka, čo je ultratenký dvojrozmerný materiál so správnymi elektrónovými vlastnosťami, ktorý dokáže absorbovať svetlo a generovať reaktívny kyslík.
Táto konfigurácia umožnila uľahčiť reakciu vytvorením dostatočného množstva peroxidu vodíka, ktorý účinne zabíja baktérie oxidáciou ich bunkových stien a poškodením ich chemických štruktúr.
Wang teda verí, že tieto výsledky, rovnako ako jednoduchosť dizajnu a nízka nákladnosť materiálov, znamenajú, že technológiu je možné relatívne ľahko rozvíjať vo väčšom meradle.
Celý obsah článku je prístupný pre predplatiteľov.
Predplatné obsahuje:
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326)
- Prístup ku všetkým článkom v denníku Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933)
chcem sa prihlásiť
chcem získať predplatné
© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.