ТАСС, 15 октября. Ученые предложили новый способ синтеза висмутата бария – перспективного материала для переработки органических отходов и получения водородного топлива из воды. Благодаря новому методу висмутат бария стал эффективнее разлагать загрязнители. Результаты работы опубликовал научный журнал Photochemical and Photobiological Sciences, кратко об этом пишет пресс-служба Российского научного фонда.
"Результаты нашего исследования помогут прогнозировать, в каких других реакциях может проявляться фотокаталитическая активность висмутата бария. Это позволит использовать его сразу в нескольких областях экологически чистой, так называемой "зеленой" экономики, например, для очистки сточных вод от органических загрязняющих веществ, а также для фотокаталитического получения водорода из воды для нужд водородной энергетики", – отметил руководитель проекта Дмитрий Штарев.
Органические отходы, такие как сбросы химических заводов и пестициды, несут опасность для экосистем и здоровья человека, поэтому ученые ищут эффективные методы их переработки в более безопасные соединения. Для этих целей перспективны фотокаталитические материалы, которые при облучении светом расщепляют органические загрязнители до простых молекул, например, углекислого газа и воды. Чаще всего в этой роли используется недорогой и стабильный оксид титана, но он эффективен только при облучении ультрафиолетом, что ставит под сомнение его промышленное применение.
Недавно химики предложили новые фотокаталитические материалы на основе висмута. Висмутат бария (BaBiO3) эффективно разлагает органические загрязнители, расщепляет воду и углекислый газ, поэтому его можно использовать для утилизации отходов, снижения уровня СО2 в атмосфере и даже для изготовления водородного топлива. Но общепринятый метод синтеза висмутата из углеродсодержащих соединений не позволяет получить чистый материал - он всегда оказывается загрязнен карбонатом, что снижает химическую активность фотокатализатора и усложняет изучение его структуры и свойств.
В новой работе ученые синтезировали висмутат бария новым методом - из оксида и нитрата бария, что помогло избежать примесей карбоната в материале. Для этого смесь оксида и нитрата бария тщательно измельчали и спекали при высоких температурах. Затем из полученного порошка сформировали тонкие пленки на кварцевой подложке. Результаты анализа показали, что висмут в составе частиц материала присутствует в разных степенях окисления, что, в частности, и обеспечило фотокаталитические свойства образцов.