Чтобы разрушить долгоживущие загрязняющие вещества в воде, нет необходимости в сложных фильтрах или лазерных системах. Химики из Университета Мартина-Лютера Галле-Виттенберг (MLU) разработали новую технологию, которая работает даже с помощью простого солнечного света.
По мнению исследователей, этот метод настолько прост, что его можно использовать на открытом воздухе даже в самых простых условиях. Для того, чтобы разрушение загрязняющих веществ в воде было успешным, химикам из MLU нужны свободно движущихся в воде электроны, так называемые гидратированные электроны, т.е. энергетически активные электроны в условиях водной среды. «Эти электроны чрезвычайно химически активны и могут использоваться для широкого спектра реакций, разлагая даже самые стойкие загрязняющие вещества», — говорит профессор доктор Мартин Гёц из Института химии MLU.
Однако для того, чтобы это сработало, электроны необходимо выделить из молекул, в которых они обычно плотно связаны друг с другом. Для этой цели необходимы сложные и дорогостоящие мощные лазеры. В течение многих лет рабочая группа профессора Гёца работала над тем, как их заменить. Всего несколько месяцев назад она представила новую концепцию, в которой в качестве источника энергии нужен всего лишь один зеленый светодиод. В дополнение к нему использовались витамин С и микрослед комплекса металла в качестве катализатора, который и приводил к нужной реакции. Но катализатор должен был быть связан в так называемые мицеллы, чтобы уменьшить эффективность реакции, и, кроме того, ограничить биоразлагаемость самих формирователей мицелл.
Поэтому группа искала способ избежать использования этих добавок. И обнаружила его в высокозаряженном анионном катализаторе на основе рутений-комплекс металла. В сочетании с уратом, солью мочевой кислоты, исследователи смогли получить нужную реакцию, используя отталкивающие кулоновские взаимодействия в воде без мицелл. В дальнейших исследованиях они обнаружили, что новая технология может быть широко использована и является очень эффективным способом получения гидратированных электронов.
«Методика настолько проста, что для нее даже не нужна лаборатория», — говорит Гёц. Химики доказали это при полевых испытаниях, загрязнив воду хлоруксусной кислотой на лугу. В результате даже при умеренном солнечном свете в небольшом образце воды удалось удалить загрязняющие вещества. А вот будет ли новая методика по удалению загрязняющих веществ развита до промышленных масштабов, будет ясно по результатам последующих исследований.
Химики представили свое исследование в журнале «Chemistry — a European Journal».
Источник: https://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2018/kw48/mit-sonnenlicht-gegen-schadstoffe.html