Созданы фотокатализаторы для дешевой очистки воды от токсичных соединений

МОСКВА, 20 сентября. /ТАСС/. Российские ученые разработали фотокатализаторы, которые позволяют использовать обычные светодиодные лампы для того, чтобы разрушать молекулы различных токсичных органических соединений. Это позволит удешевить технологии очистки воды от токсинов в 65-70 раз, сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).

"Потенциально полученные фотокатализаторы можно применять на очистных сооружениях фабрик и заводов. Использование видимого света для получения активных форм кислорода значительно удешевит процесс очистки, поскольку светодиодные лампы дешевле ультрафиолетовых в среднем в 65-70 раз", - говорится в сообщении.

Этот подход для очистки воды был разработан группой российских химиков под руководством старшего научного сотрудника Ивановского государственного химико-технологического университета Ивана Скворцова. Ключевой его частью являются сложно устроенные органические соединения бора и брома, которые способны поглощать фотоны видимого света и использовать их энергию для выработки активной формы кислорода, так называемого синглетного кислорода.

Подобная вариация его молекул отличается значительно более высокой химической активностью, чем "обычный" кислород, благодаря чему он активнее вступает в реакции с различными органическими и неорганическими веществами, присутствующими в воде. Для его выработки сейчас используется ультрафиолетовое излучение, чьи частицы света меняют электронную структуру молекул кислорода таким образом, что она переходит в синглетное состояние.

Российские ученые обнаружили, что аналогичного эффекта можно добиться соединив бромид бора и фталонитрил, углеводородную молекулу, получаемую при производстве нефтепродуктов, и затем обработать их при помощи производных ароматических карбоновых кислот и фенола. Полученные подобным образом вещества способны поглощать фотоны видимого света и превращать обычный кислород в синглетный с эффективностью от 49% до 62%.

В этом отношении, как отмечают исследователи, разработанные ими молекулы примерно вдвое превосходят уже существующие катализаторы. В перспективе, это позволит применять данные вещества в качестве дешевой замены для ультрафиолетовых систем очистки воды от опасных органических соединений на предприятиях текстильной и фармацевтической промышленности, а также для решения других задач, где необходимо получать синглетный кислород, в частности, при производстве лекарств от рака.