Birmingem Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

İki alınmış gC3N4 (#100548, #101424) və daxili sintez edilmiş gC3N4 (bu işdə istifadə olunmayıb) partiyası ₈₀ vol _% EtOH -da aşındırılıb. Oxşar prekursor materialları arasındakı rəng fərqlərini göstərmək üçün göstərilib. Kredit: _npj 2D Materials and Applications ( 2026 ). DOI: 10.1038/s41699-026-00690-5

Birmingem Universitetinin tədqiqatçıları günəş işığı və innovativ “mexaniki” yanaşma ilə yaradılmış molekulyar nazik katalizatorlardan istifadə edərək çirkab sularındakı zəhərli çirkləndiriciləri parçalamaq üçün yeni bir üsul nümayiş etdiriblər. Tekstil, kosmetika, qida, əczaçılıq və çap kimi sənaye sahələrindən əldə edilən parçalanmayan boyalar sənaye çirklənməsinin ən görkəmli mənbələrindəndir. Təmizlənmədikdə, həm quruda, həm də suda yayılır və insan sağlamlığı və ətraf mühit üçün ciddi risklər yaradan çirklənməyə səbəb olur.

Əksər sənaye sahələri bu kimyəvi maddələri çirkab sularından təmizləmək üçün müxtəlif üsullardan istifadə edir, lakin boya ilə çirklənmiş su hələ də qalır. Təkcə tekstil boyaları dünya miqyasında suyun çirklənməsinə ikinci ən böyük töhfə verən maddədir. İçməli suyu çirkləndirməklə yanaşı, onlar ekosistemləri poza, şirin su və dəniz bitkilərində fotosintezi azalda və balıqların və digər su heyvanlarının həyat dövrlərini dəyişdirə bilər.

Parçalanmanı sürətləndirmək üçün işıqla aktivləşdirilən katalizatordan istifadə edən fotokataliz , bu zərərli çirkləndiricilərin parçalanması üçün davamlı bir üsul kimi perspektivli olduğunu göstərmişdir. Bununla belə, günəş işığı ilə aktivləşdirilə bilən uyğun katalizatorların genişmiqyaslı istehsalı çətinləşmişdir və mövcud metodlar zəhərli həlledicilərdən istifadə edir ki, bu da əlavə tullantı axını yaradır.

Mexanika Mühəndisliyi Departamentindən və Birmingem Mexanika Kimyası və Mexaniki Emal Mərkəzindən Dr. Jason Stafford, analitik kimya və bioelmlər üzrə ixtisaslaşmış tədqiqatçılarla əməkdaşlıq edərək, yeni, su əsaslı mexaniki üsulla istehsal olunan katalizatorların, o cümlədən bir çox davamlı çirklənmə mənbələrində mövcud olan qırılması çətin olan karbon-flüor rabitələrini ehtiva edən katalizatorların çirkləndiriciləri parçalaya biləcəyini nümayiş etdirdi. Əsər npj 2D Materials and Applications jurnalında dərc olunub .

Metod, molekulyar nazik material təbəqələrini aşındırmaq və həmçinin onları xüsusi fotoelektron xüsusiyyətlərə malik iki yarımkeçirici materialdan hazırlanmış heterostrukturlara yığmaq üçün yüksək intensivlikli turbulent kəsmə gərginliklərindən istifadə edir . Tədqiqat göstərir ki, zəhərli kimyəvi maddələrdən istifadə etmədən 90 dəqiqədən az müddətdə fotokatalitik performansı əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün istifadə edilə bilər.

Tədqiqat qrupu katalizatorların hazırlanması üçün xammal kimi qrafit karbon nitridini (gC3N4) və molibden disulfidini (MoS2) seçdi. Bu birləşmələr görünən işığa həssaslığı, yüksək stabilliyi və aşağı qiyməti ilə tanınır və bu da onları günəş enerjisindən _kimyəvi enerjiyə çevrilmə _üçün ideal _edir .

İstehsal olunan katalizatorlar xammalın ultra nazik təbəqələrini və atom kənarının yaradılmasını əhatə edir ki, bu da kimyəvi parçalanma reaksiyasının baş verdiyi səth sahəsini artıraraq, eyni zamanda materialın elektron quruluşunu qoruyub saxlayır və katalizatorun işləməsi üçün vacib olan yük əmələ gəlməsini və daşınmasını təmin edir.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Onlar katalizatorların effektivliyini indigo karmin, rodamin B və turşu qırmızı 266-nı “model çirkləndiricilər” kimi istifadə edərək sınaqdan keçirdilər. Hər üçü tekstil boyama, sənaye prosesləri və ya biotexnologiya tədqiqatlarında istifadə olunan sintetik kimyəvi maddələrdir və turşu qırmızı 266 karbon-flüor rabitələrini ehtiva edir.

Onların tədqiqatı göstərdi ki, bu davamlı şəkildə istehsal olunan 2D katalizatorlar model çirkləndiricilərin parçalanma performansını toplu xammalla müqayisədə 2,5 dəfəyə qədər artırıb. Xüsusilə, proses bu performans səviyyələrinə cəmi 10 dəqiqəlik mexaniki emaldan sonra tez bir zamanda çatır.

Doktor Stafford izah etdi: “Sudan çirkləndiriciləri təmizləmək üçün bir neçə üsul olsa da, daha arzuolunan seçim onları daha sadə, toksik olmayan birləşmələrə parçalamaqdır. Sintetik boyalar halında, parçalanma məhsulları karbon qazı, su və qeyri-üzvi duzlardır. Bu yanaşmanın həyata keçirilməsinin əsas maneəsi kimyəvi reaksiyada səmərəliliyi təmin edən formatda katalizatorların hazırlanmasının davamlı və miqyaslı yollarının olmamasıdır. Biz bunun mümkün olduğunu göstərdik və əminik ki, bu metod sənaye miqyasında fotokatalizatorlar istehsal etmək üçün istifadə edilə bilər.”

Daha çox məlumat

Jacob Brown və digərləri , Maye fazalı aşındırma istifadə edərək _{gC3N4 fotokatalizatorlarının} reaktivliyinin tənzimlənməsi , npj 2D Materials and Applications (2026). DOI: 10.1038/s41699-026-00690-5

Birmingem Universiteti tərəfindən təmin edilir