Учёные из Дагестанского государственного университета и Института физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН совместно с чешскими коллегами создали гибридные полимерные мембраны, способные разлагать органические загрязнители воды под воздействием света. Команда применила особую технологию формирования мембраны, волокна которой содержат молекулы активного компонента — гидратированной соли нитрата кальция. В присутствии обычного видимого света мембрана разложила почти половину растворённой в воде органики, а воздействие ультрафиолетового излучения довело этот показатель почти до 90%.

Существенную долю отходов промышленных предприятий составляют органические вещества, в частности, красители, антибиотики и пестициды, опасные для окружающей среды. Очистить воду от таких примесей можно с помощью фотокатализаторов — соединений, которые ускоряют разложение органики под воздействием света. Однако метод имеет серьёзное ограничение: попав в воду, частицы фотокатализатора сами становятся загрязнителем.

Решением проблемы может стать использование фотокатализаторов не в форме растворимых в воде соединений, а в виде полимерных мембран на основе поливинилиденфторида (ПВДФ). Сам ПВДФ выступает в роли инертного и нетоксичного наполнителя, который дополняют активными наночастицами, — в итоге получают гибридные материалы, обладающие фотокаталитическими свойствами. В ходе экспериментов специалисты смогли разработать нужную полимерную мембрану.

Опыты показали, что новый фотокатализатор успешно разлагает органику, как в присутствии обычного видимого света, так и под воздействием ультрафиолетового излучения. При видимом свете за час разложилось 44% красителя, а под воздействием ультрафиолета — 89%. При этом, когда исследователи добавили к световому и УФ-облучению давление, созданное ультразвуком, реакция разложения красителя ускорилась более чем в 2 раза.

По словам химиков, изобретение позволит создать недорогие и экологически чистые умные гибридные полимерные катализаторы, которые можно использовать для очистки сточных вод. Результаты опубликованы в журнале Polymers, сообщает «RT на русском».