Исследователи из Нижегородского государственного университета имени Н. И. Лобачевского запатентовали новый способ создания фотокатализаторов для окисления органических соединений. Новые материалы можно будет использовать для очистки воды и воздуха под воздействием естественного солнечного излучения.

В связи с постоянным развитием легкой промышленности (текстильной, пищевой, производства красок) остро встает проблема загрязнения водного бассейна органическими красителями. Для очищения воды часто используется фотокаталитическое окисление органических соединений в мягких условиях.

Метод основан на том, что под действием квантов света с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны полупроводникового фотокатализатора, происходит образование электрон-дырочных пар во всем объеме фотокатализатора. Образовавшиеся электрон и дырка могут мигрировать к поверхности и принимать участие в окислительно-восстановительных процессах с адсорбированными соединениями, что приводит к их постепенному разложению вплоть до углекислого газа и воды.

Сотрудники химического факультета ННГУ получили патент на изобретение способа добавления к диоксиду титана с анатазной кристаллической структурой наночастиц благородных металлов (золота и серебра).

«Диоксид титана анатазной аллотропной модификации, легированный наночастицами благородных металлов, — это высокоэффективный гетерогенный фотокатализатор окисления органических загрязнителей воды и воздуха до углекислого газа и воды в мягких условиях при действии видимого излучения (то есть при естественном освещении)», — рассказывает одна из авторов работы Евгения Саломатина.

В новом фотокатализаторе диапазон длин волн сдвинут в видимую область спектра, что позволяет использовать для процессов окисления загрязнителей естественное солнечное излучение, а также способствует значительному увеличению эффективности. Результаты работы могут быть использованы для создания новых типов фотокаталитических материалов, которые применяются для очистки сточных вод или воздуха от опасных органических веществ и бактерий.