化学家们提出了一种合成钛纳米粒子用于水净化

原创  2019-07-08 04:12:08  56人阅读

RUDN化学家开发了一种新方法,用于获得钛基纳米颗粒,以清除含有OH-基团的酚类有毒芳烃的水。纳米粒子中的金属原子在光的影响下氧化污染物,并将它们转化为水和二氧化碳。新方法将使这种纳米颗粒的生产更容易和更便宜。这项工作的结果发表在Journal of Molecular Liquids上。

化学家们提出了一种合成钛纳米粒子用于水净化的新方法

酚类是用于制造橡胶,塑料,燃料,农药和其他物质的有毒化合物。苯酚释放是自然水污染和水生动物死亡的最常见原因。苯酚抑制植物生长,导致动物呼吸窘迫并降低其活动能力。从酚中自我净化水体需要时间,并且有毒化合物由于电流而进一步扩散。

RUDN化学家发现了一种利用钛酸盐纳米粒子中和破坏性酚释放的新方法。除了钛和氧之外,它们还含有金属原子(例如镁,铬或钴),它们可以在光的影响下接受和释放酚类氧化反应中的电子。由于氧化,酚类变成水和二氧化碳。该工作的作者建议在有机溶剂存在下,基于丁醇钛(有机氧化钛)和金属盐合成这些纳米颗粒。

“光催化剂对我们来说是特别感兴趣的水净化剂。它们加速了光线下危险物质的分解,包括可见光。这种反应的最终产物是水和二氧化碳,完全可以保护环境。在我们的工作中我们已经描述了一种合成纳米粒子的新方法,该方法可以在光照,快速和相对低温的条件下氧化酚类,“Yahua Absalan说,”数学物理系普通化学系研究生和自然科学,RUDN。

在不同温度的实验中,反应在550度С下显示出最高速度(3.5小时)。以前,获得像这样的纳米颗粒需要约750度的温度。这种新方法耗能较少,因此钛纳米粒子的生产成本更低。

“纳米粒子形式的金属钛酸盐可以作为有效的光催化剂,加速工业排放中危险物质的分解。以前,我们使用昂贵和复杂的设备在750度С下合成它们。改进的方法将使纳米粒子的生产更加实惠,“亚华阿布兰兰总结道。

RUDN化学家通过向其中添加邻苯二酚(酚类化合物)来测试所获得的纳米颗粒的效率。在光的影响下,钛纳米粒子破坏了这种危险物质的分子。含铒的纳米颗粒显示出与可见光照射后84%的崩解最佳结果周围光。纳米颗粒表现出高稳定性:一次剂量可以使用四次而效率没有任何变化。后来,纳米粒子的结构发生了变化,效率降低了。

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