С быстрым ростом промышленной и сельскохозяйственной деятельности водоемы все больше загрязняются вредными органическими веществами, такими как красители, антибиотики и бисфенол А. Традиционные методы очистки – адсорбция, химическая обработка и биологические процессы – имеют ограничения, включая неэффективность, потенциальное вторичное загрязнение и высокие эксплуатационные расходы. О новой технологии очистки воды рассказало сетевое издание «Phys.org».

Серьезная необходимость в изучении инновационных и устойчивых технологий очистки воды привела к исследованию пьезокаталитических методов, которые используют механическую энергию для запуска химических реакций для эффективного разложения загрязнителей.

Новое исследование, проведенное исследователями из Университета Южного Китая и Университета электроэнергетики Северного Китая, было опубликовано в августе 2024 года в журнале Eco-Environment & Health. В исследовании подчеркивается, как пьезокатализ, подход зеленой химии, может использовать механические силы, такие как ультразвуковые колебания, для разложения различных органических загрязнителей в воде.

Интегрируя эту технологию с передовыми процессами окисления, исследование раскрывает новые пути для улучшенной экологической реабилитации, предлагая недорогое, эффективное и экологичное решение для очистки воды.

Исследование фокусируется на применении пьезокаталитических методов с использованием различных пьезоэлектрических материалов, таких как ZnO, BaTiO3 и MoS2, которые показывают высокую эффективность в разложении красителей, антибиотиков и других опасных органических соединений.

Процесс включает преобразование механической энергии в электрическую энергию, создавая внутреннее электрическое поле, которое управляет окислительно-восстановительными реакциями, приводящими к разложению загрязняющих веществ. Сочетание пьезокатализа с другими технологиями, такими как фотокатализ, еще больше усиливает разложение загрязняющих веществ за счет повышения эффективности разделения зарядов и расширения рабочего диапазона.

В исследовании также обсуждаются стратегии модификации для улучшения пьезоэлектрических характеристик, такие как элементное легирование и создание гетеропереходов для улучшения разделения зарядов. Эти результаты позиционируют пьезокатализ как универсальный инструмент в устойчивом управлении загрязнением воды, особенно в областях, где обычные методы неэффективны.

Доктор Хунцин Ван, один из ведущих исследователей исследования, заявил:

«Пьезокатализ представляет собой новаторский подход к очистке воды, использующий легкодоступную механическую энергию для проведения химических реакций экологически безопасным способом. Интеграция этой технологии с передовыми каталитическими процессами открывает многообещающий путь к решению глобальных проблем загрязнения воды».

Новая технология представляет устойчивую альтернативу традиционным методам очистки воды. Пьезокаталитические методы могут применяться в различных экологических условиях, от очистных сооружений до децентрализованных систем в отдаленных районах.

Благодаря сбору механической энергии из природных источников, таких как ветер, волны или деятельность человека, эта технология может произвести революцию в управлении загрязняющими веществами без использования внешних источников энергии. Более того, ее сочетание с другими каталитическими методами повышает общую эффективность, что делает ее важнейшим инструментом для будущих стратегий очистки воды и инициатив по защите окружающей среды.

https://glavagronom.ru/news/tehnologiyu-ochistki-vody-s-pomoshchyu-pezokataliza-sozdali-uchenye-iz-kitaya