Очистка воды с помощью света: учёные исследовали материалы для разрушения антибиотиков

Учёные при поддержке Российского научного фонда (РНФ) исследовали композиты, способные разрушать антибиотики в воде под действием света

Исследователи создали композиты на основе титаната стронция с добавками оксида ниобия и проверили их в качестве фотокатализаторов — веществ, которые запускают химические реакции под воздействием света. Эксперименты проводили на водных растворах красителя родамина Б и антибиотика тетрациклина при облучении ультрафиолетом и видимым светом. Результаты опубликованы в Journal of Composites Science.

В ходе опытов выяснилось, что композитный материал с 1 % оксида ниобия разрушал тетрациклин под видимым светом за 30 минут, с 10 % добавки — за 40 минут, а чистый титанат стронция — за 20 минут. Хотя сигнал антибиотика исчезал, это ещё не гарантирует полной безопасности обработанной воды: возможно, оставались продукты его распада.

Анализ показал неожиданный эффект: добавление оксида ниобия улучшало поглощение света, но не повышало фотокаталитическую активность. Причина — уменьшение удельной площади поверхности материала при введении добавки, из-за чего сокращалось число участков для реакций с загрязнителями. Препятствовать процессу могли также карбонатные соединения и дефекты на границах компонентов. Полученные данные помогут создавать более эффективные фотокатализаторы, если учитывать не только светопоглощение, но и строение поверхности материала.

Источник: Российский научный фонд