Вода Magazine - Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана

 Banner 20 anniversary hydrig 1200x60

Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана

22.04.2022, 00:01   |   Техника/Технологии
Ученые Южно-Уральского госуниверситета запатентовали способ получения смешанного фотокатализатора на основе оксида титана

Ученые Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск) разработали и запатентовали новую фотокаталитическую технологию очистки сточных вод от трудноокисляемых соединений, сообщает пресс-служба ВУЗа.

Принцип действия фотокатализа заключается в том, что с помощью солнечного света или ультрафиолета, который попадает на гранулы, фотокатализатор получает энергию, и образуются свободные пары электрон-дырка. На основе этого происходит взаимодействие свободной пары с водой, образуются радикалы, которые непосредственно разлагают трудноокисляемые соединения.

Ученым Южно-Уральского государственного университета, по словам лаборанта кафедры экологии и химической технологии Анны Уржумовой, удалось создать уникальный катализатор для очистки сточных вод без вреда окружающей среде.

«Уникальность нашей разработки в том, что фотокаталитические наночастицы диоксида титана внедрены в гранулы из силикагеля, что позволяет увеличить размер фотокатализатора, не уменьшая удельную поверхность. Гранулы легко осаждать в отстойниках и удалять из реакционной среды. Аналоги на данный момент есть, но в виде наноразмерных частиц, и удалить их из воды очень сложно. В воде они находятся в виде взвеси, и только с помощью центрифуги можно их удалить», - объясняет Анна Уржумова.

Гранулы из силикагеля ученые получили из золя кремниевой кислоты ионообменным способом, в который внедрены фотокаталитические наночастицы диоксида титана размером зерен 20 нанометров. Диоксид титана был получен пироксометодом с гидротермальной обработкой. Его используют в большом количестве материалов, он безвреден. Встречается, например, в солнцезащитном креме, либо как консервант. Силикагель тоже не наносит вред окружающей среде. По сути, он создан на основе кремния. Поэтому и способы получения золя кремниевой кислоты, и самого диоксида титана, безопасны, и никак не могут навредить окружающей среде.
«В роли разложения трудноокисляемых соединений выступает именно диоксид титана. Чем меньше размер фотокаталитических частиц, тем он эффективнее, поэтому используются наночастицы. Но из-за их неспособности агрегироваться уменьшается их удельная поверхность, он становится менее эффективным. С помощью силикогеля искусственно наращивается размер гранул, чтобы их можно было легко удалить из очищаемой воды. Сам силикогель ничего не очищает, а лишь используется как инертная подложка», - говорит Анна Уржумова.

Для проверки эффективности фотокатализатора ученые использовали красители: метиленовый синий, метиловый оранжевый, метиловый фиолетовый. Гранулы подвергали ультрафиолетовому облучению с помощью самодельного оборудования на основе светодиодных ламп в течение разного времени. С помощью спектрофотометра измерялась концентрация излучения каждые пятнадцать минут, чтобы определить, с какой эффективностью разлагаются трудноокисляемые соединения. В результате наблюдалось обесцвечивание раствора.

Ранее, как сообщал портал watermagazine.ru, группа ученых Южно-Уральского государственного университета и Университета Белграда разработала технологию получения диоксида хлора из двух химически стабильных твердых компонентов. Реагент сразу запускает процесс фотосинтеза в воде, обогащает ее кислородом и очищает от вредных примесей.

Фото: rpn.ru

Просмотров: 1020
Новости по теме
Новости
От первого лица
Директор УП «Полимерконструкция» (г. Витебск Республики Беларусь) Сергей Иванов:
«Заказчику важно получить не просто оборудование, а готовое технологическое решение под задачу»
УП «Полимерконструкция» - ведущий в Республике Беларусь производитель оборудования для водоподготовки и очистки сточных вод и один из основных поставщиков такого оборудования на российский рынок....
Компании
16.09.2025
Водоканал Сочи приобрел шесть резервных источников электроснабжения
МУП «Водоканал» г. Сочи приобрело шесть дизельных электростанций для обеспечения резервными...
15.09.2025
Компания «СИЭНПИ РУС» разработала новую систему предоставления технической документации на оборудование CNP × Aikon
ООО «СИЭНПИ РУС» обновило систему предоставления сопроводительных документов с целью упрощения...
10.09.2025
ООО «Златоустовский Водоканал» задолжало более 45 млн. руб. за потребленную электроэнергию
Челябинский филиал ПАО «Россети Урал» направил в ООО «Златоустовский Водоканал», ГУ МЧС по...
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции