Na świecie rosną problemy związane z zanieczyszczeniem wód odpadami przemysłu drzewnego i papierniczego, w tym pochodnymi celulozy i fenolu. W usuwaniu z wody tego typu substancji mogą pomóc w przyszłości tanie i łatwe w produkcji fotokatalizatory opracowane przez grupę dr. inż. Juana Carlosa Colmenaresa z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie.
Katalizatory to substancje, które przyspieszają przebieg reakcji i (niemal) całkowicie odtwarzają się po ich zakończeniu. Typowe reakcje z udziałem katalizatorów wymagają często bardzo wysokich temperatur i podwyższonego ciśnienia. Fotokatalizatory zaprojektowane i tworzone w IChF PAN mają znacznie mniejsze wymagania. Ich aktywacja następuje pod wpływem promieniowania słonecznego lub ultrafioletowego, a właściwa reakcja chemiczna może przebiegać w temperaturze około 30 stopni Celsjusza i przy normalnym ciśnieniu.
Podstawowym elementem nowych fotokatalizatorów jest dwutlenek tytanu z niewielkim dodatkiem atomów żelaza lub chromu. Wszystkie te materiały są powszechnie dostępne i tanie. Fotokatalizatory osadza się na odpowiednim nośniku – ziarnach krzemionki lub jednej z odmian zeolitów - z użyciem popularnego sprzętu laboratoryjnego.
Proces oczyszczania wody z pomocą nowych katalizatorów zajmuje w warunkach laboratoryjnych zaledwie 15-20 minut. Wystarczy wsypać do wody proszek i wystawić naczynie na promieniowanie słoneczne, by zanieczyszczające wodę pochodne celulozy lub fenolu zniknęły. Co szczególnie ważne, analizy wykonane przez grupę dr. Colmenaresa jednoznacznie dowodzą, że w trakcie całego procesu oczyszczania ani atomy chromu, ani żelaza nie uwalniają się do wody.
Po zakończonej reakcji fotokatalizator można łatwo odzyskać przez odfiltrowanie drobin krzemionki lub zeolitu, z którymi jest trwale związany. Odzyskany proszek można wykorzystać ponownie, a kilkukrotne powtórzenie cyklu nie wpływa znacząco na wydajność jego pracy. Naukowcy z IChF PAN podkreślają, że nowe fotokatalizatory mogą trafić także poza przemysł. Wykonane z nich pokrycia są na tyle odporne, że można je stosować na przykład do elementów wyposażenia basenów. W warunkach dobrego nasłonecznienia woda w tak przygotowanym basenie oczyszczałaby się na bieżąco.
Na podstawie informacji prasowej IChF PAN.
