Разработан метод очистки воды видимым светом
Дезинфицировать воду обычным светом научились специалисты из университета Иллинойса (University of Illinois, Urbana-Champaign). При этом новая технология позволяет установке продолжать свою полезную деятельность даже после выключения освещения.
Воду обеззараживают множеством способов: пропуская через систему фильтров (подчас необычных), хлорируя, облучая ультрафиолетом, используя банальное кипячение. Ультрафиолет, к примеру, используется очень часто (от систем очистки бассейнов до портативных устройств для туристов), так как известно, что ультрафиолетовые лучи убивают микроорганизмы.
Цзянь Ку Шан (Jian Ku Shang) и его китайские коллеги из Национальной лаборатории материаловедения Шэньяна (Shenyang National Laboratory for Materials Sciences) разработали фотокатализатор, который быстро и эффективно дезинфицирует воду даже под воздействием лучей видимой части спектра (а именно в диапазоне длин волн 400-550 нанометров).
«Обычный материал в таких случаях перестает работать почти сразу после выключения освещения», — комментирует Шан. Но новый фотокатализатор (в руках у профессора) способен дезинфицировать воду после отключения примерно столько же времени, сколько его до этого освещали (фото L. Brian Stauffer).
Для начала ученые допировали волокна оксида титана азотом (чтобы они смогли поглощать видимый свет). Получилось соединение TiON, которое само по себе способно убивать бактерии, но не очень эффективно. Далее химики добавили в систему наночастицы оксида палладия (PdO).
Оказалось, что подобное дополнение значительно повысило эффективность дезинфекции. Раствор, в котором содержалось большое количество бактерий E. coli, просто осветили обычной галогенной настольной лампой (варьируя время воздействия). Спустя час концентрация микроорганизмов снизилась с десяти миллионов клеток на литр до одной клетки на десять тысяч литров!
Затем исследователи проверили, что происходит с раствором в темноте (после выключения освещения). Для этого сосуд с водой сначала освещали в течение 10 часов, после чего свет выключили и проверили, как проходит дальнейшая дезинфекция. Выяснилось, что даже спустя 24 часа фотокатализатор продолжал убивать E. coli.
Оказалось, оксид палладия увеличивает эффективность дезинфекции сразу по двум направлениям. Фотоны, попадая на поверхность TiON, образуют пары электрон-дырка. При этом положительно заряженные дырки реагируют с водой, давая жизнь гидроксильным радикалам, а те в свою очередь атакуют бактерии.
Наночастицы PdO забирают на себя оставшиеся электроны, в результате последние не могут соединиться с дырками и таким образом нейтрализовать их. При этом сами наночастицы переходят в другое химическое состояние, сохраняя на себе отрицательный заряд. После выключения света электроны постепенно высвобождаются, образуя с водой новые окисляющие агенты.
«Было бы интересно попробовать сдвинуть работу традиционных фотокатализаторов в область видимого света. Ведь если задуматься, в солнечном спектре только 5% ультрафиолета и 46% видимого излучения», — считает не участвовавший в данном исследовании Александр Орлов (Alexander Orlov), профессор университета Стони Брук. Такие установки использовали бы энергию солнечного света более эффективно. А в помещении воду можно было бы дезинфицировать с помощью люминесцентных ламп.
Источник: Мембрана. ру
Еще новости от компании Омега Инжиниринг Групп
Наша компания является официальным дистрибьютором фильтров DANGO & DIENENTHAL Filtertechnik GmbH на Украине Компания DANGO & DIENENTHAL Filtertechnik GmbH является ведущей компанией Европы в производстве вспомогательного оборудования для металлургической...
Фирма «Dango & Dienenthal Filtertechnik GmbH» вот уже около 70 лет является надежным партнером для решения задач фильтрации жидкостей почти во всех отраслях промышленности. Сегодня, как и прежде, растущие требования наших заказчиков являются для наших...
В Киеве 15-18 мая 2012 года пройдет XIV международная выставка «Аква-Терм Киев 2012» «Аква-Терм Киев 2012» – одна из крупнейшик выставок в странах СНГ и значительное международное событие года на рынке отопления, вентиляции, кондиционирования, водоснабжения...
В продаже появились ультрафиолетовые бактерицидные лампы (УФ лампы) для обеззараживания воды Канадской компании Greenway. Линейка ультрофиолетовых обеззараживателей воды имеет широкий диапазон производительности и адаптированны к использованию в Украине...
В продаже появились не дорогие системы обратного осмоса Waterton, производства Тайвань. Пятиступенчатые мембранные установки очистки воды серии RO 5 предназначены для подготовки ультрачистой питьевой воды из водопроводной или любой другой подготовленной...
Уважаемые заказчики! В связи с началом сезона отпусков, работники компании Омега Инжиниринг Групп с 19.06 по 10.07.12 будут на заслуженном отдыхе. Компания будет работать в этот период, только в дежурном режиме (прием заказов, заявок и сервисное обслуживание...
Как сообщают сервисеры нашего представительства в г. Днепропетровске, в городе серьезно ухудшилось качество воды! Если, например, год назад замену комплекта картриджей для обратного осмоса проводили 1 раз в 4 месяца, а то и 1 раз в полгода, то теперь...
История компании JUNG PUMPEN На протяжении более 85 лет имя немецкой компании JUNG PUMPEN является синонимом надежной и современной дренажной технологии. В определенной степени успеха JUNG PUMPEN может, несомненно, связано с тем, что компания всегда...
Об этом на пресс-конференции заявил заместитель председателя Всеукраинской экологической лиги Сергей Разметаев. Согласно Национальному докладу о состоянии питьевых вод в Украине, 258 сельских населенных пунктов пользуются привозной питьевой водой полностью...
Жители Индии и Китая начали активную борьбу против загрязнения питьевой воды, ведущего к дефициту водных ресурсов. Аналитики полагают, что сложившаяся ситуация ставит под удар такие водоемкие предприятия как Intel и Coca-Cola, которым придется вступить...