化學(xué)家們提出了一種合成鈦納米粒子用于水凈化的新方法
RUDN化學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新方法,用于獲得鈦基納米顆粒,以清除含有OH-基團(tuán)的酚類(lèi)有毒芳烴的水。納米粒子中的金屬原子在光的影響下氧化污染物,并將它們轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。新方法將使這種納米顆粒的生產(chǎn)更容易和更便宜。這項(xiàng)工作的結(jié)果發(fā)表在Journal of Molecular Liquids上。
酚類(lèi)是用于制造橡膠,塑料,燃料,農(nóng)藥和其他物質(zhì)的有毒化合物。苯酚釋放是自然水污染和水生動(dòng)物死亡的最常見(jiàn)原因。苯酚抑制植物生長(zhǎng),導(dǎo)致動(dòng)物呼吸窘迫并降低其活動(dòng)能力。從酚中自我凈化水體需要時(shí)間,并且有毒化合物由于電流而進(jìn)一步擴(kuò)散。
RUDN化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種利用鈦酸鹽納米粒子中和破壞性酚釋放的新方法。除了鈦和氧之外,它們還含有金屬原子(例如鎂,鉻或鈷),它們可以在光的影響下接受和釋放酚類(lèi)氧化反應(yīng)中的電子。由于氧化,酚類(lèi)變成水和二氧化碳。該工作的作者建議在有機(jī)溶劑存在下,基于丁醇鈦(有機(jī)氧化鈦)和金屬鹽合成這些納米顆粒。
“光催化劑對(duì)我們來(lái)說(shuō)是特別感興趣的水凈化劑。它們加速了光線下危險(xiǎn)物質(zhì)的分解,包括可見(jiàn)光。這種反應(yīng)的最終產(chǎn)物是水和二氧化碳,完全可以保護(hù)環(huán)境。在我們的工作中我們已經(jīng)描述了一種合成納米粒子的新方法,該方法可以在光照,快速和相對(duì)低溫的條件下氧化酚類(lèi),“Yahua Absalan說(shuō),”數(shù)學(xué)物理系普通化學(xué)系研究生和自然科學(xué),RUDN。
在不同溫度的實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)在550度С下顯示出最高速度(3.5小時(shí))。以前,獲得像這樣的納米顆粒需要約750度的溫度。這種新方法耗能較少,因此鈦納米粒子的生產(chǎn)成本更低。
“納米粒子形式的金屬鈦酸鹽可以作為有效的光催化劑,加速工業(yè)排放中危險(xiǎn)物質(zhì)的分解。以前,我們使用昂貴和復(fù)雜的設(shè)備在750度С下合成它們。改進(jìn)的方法將使納米粒子的生產(chǎn)更加實(shí)惠,“亞華阿布蘭蘭總結(jié)道。
RUDN化學(xué)家通過(guò)向其中添加鄰苯二酚(酚類(lèi)化合物)來(lái)測(cè)試所獲得的納米顆粒的效率。在光的影響下,鈦納米粒子破壞了這種危險(xiǎn)物質(zhì)的分子。含鉺的納米顆粒顯示出與可見(jiàn)光照射后84%的崩解最佳結(jié)果周?chē)狻<{米顆粒表現(xiàn)出高穩(wěn)定性:一次劑量可以使用四次而效率沒(méi)有任何變化。后來(lái),納米粒子的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,效率降低了。
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