По данным зарубежных СМИ, исследователи из Университета Райса изобрели новый «волокнистый мат», магией которого является то, что он может адсорбировать и уничтожать загрязняющие вещества в воде. Этот «очиститель» встроен в полимерные волокна. Состав наночастиц TiO 2. Во время испытания команда продемонстрировала, что этот материал действительно может адсорбировать загрязняющие вещества. Однако вместо использования воды наночастицы TiO 2 подвергались воздействию ультрафиолетового излучения для устранения загрязнений. По сравнению с другими системами, Этот дизайн быстрее, безопаснее и энергоэффективен.
Фактически диоксид титана является довольно высоким выходом очищающего материала.
При воздействии ультрафиолетового излучения он может стать фотокатализатором, высвобождая реактивные виды кислорода (ROS) для разложения загрязняющих веществ. На протяжении многих лет эта способность была применена к микрожидкостным фильтрам, создавала курительные панели и чтобы мы могли Покрытие ткани сушкой на солнце.
В этом примере наночастицы диоксида титана были встроены в высокопроницаемую полиэтиленовую древесноволокнистую плиту для удаления и уничтожения мешающих веществ. Ввиду гидрофобности волокон (водонепроницаемость) это означает, что они не поглощают влагу, но они поглощают загрязняющие вещества.
После того, как эти загрязнители поглотили загрязняющие вещества, они облучаются ультрафиолетовым светом, чтобы инициировать фотокаталитическую реакцию, которая разрушает загрязняющие вещества. Диоксид титана уже давно используется для очистки воды, но обычно необходимо добавить большое количество сырья в сточную воду (образование грязи).
Прежде чем внедряемые наночастицы диоксида титана начнут разрушать загрязняющие вещества, сначала можно адсорбировать волокнистый мат.
После того, как эта стадия фотокатализа завершена, очищенная вода снова должна быть отфильтрована из грязи, что приводит к трудностям и неэффективности. Педро Альварес, один из авторов исследования, заявил, что текущая фотокаталитическая обработка имеет два основных ограничения с точки зрения эффективности:
Прежде всего, полученный окислитель намного богаче целевого загрязнителя, поэтому он не может уничтожить загрязняющие вещества. Во-вторых, для поддержания и отделения целлюлозного фотокатализатора и предотвращения его утечки в очищенную воду требуется много времени и денег.
В некоторых случаях стоимость энергии фильтрационного раствора еще выше, чем требуется для ультрафиолетового излучения. В связи с этим исследовательская группа решила его, установив катализатор, упростив повторное использование и удержание - «Мы не позволяем ему фильтроваться из мата. И повлиять на воду ».
Наночастицы диоксида титана входят в поры текстиля
В дополнение к тому, чтобы быть быстрее, исследователи также утверждают, что новые технологии могут сэкономить больше энергии, особенно при работе с более грязной водой. Из дистиллированной воды в сточные воды из водоочистных сооружений волокнистые маты должны только увеличить энергию в два раза. Ниже суспензии требуется 11 раз)
Если загрязнение слишком толстое, ультрафиолетовый свет едва ли может достичь местоположения наночастиц, а новая технология также поддерживает двухступенчатую обработку. Альварес сказал, что если вода мутная, то проникновение света может быть проблемой, которая необходима:
Вы можете удалить загрязняющие вещества, которые были адсорбированы ковриком, а затем перенести его в другой реактор с чистой водой, уничтожить загрязняющие вещества, очистить коврики и вернуть их обратно.
