Ученые разработали биоуголь для очистки окружающей среды
Динмухамед Бейсембаев Автор
Ученые разработали модифицированный биоуголь, способный активно запускать химические реакции под действием солнечного света и тем самым усиливать процессы очистки окружающей среды, пишет ИА El.kz со ссылкой на Interesting Engineering.
В основе исследования лежит сочетание биоугля с искусственно синтезированными гуминовыми веществами. В природных условиях такие соединения формируются очень медленно при разложении органики, однако в лаборатории этот процесс удалось воспроизвести и значительно ускорить. Полученные гибридные материалы оказались гораздо чувствительнее к солнечному излучению и эффективнее передают электроны, чем обычный биоуголь.
Искусственные гуминовые вещества были получены из сосновых опилок с помощью контролируемой гидротермальной обработки. Изменяя температуру, исследователи смогли точно настроить молекулярную структуру материала и тем самым повлиять на его поведение при освещении. Более высокие температуры приводили к появлению выраженных донорных свойств, что напрямую усиливало фотохимическую активность.
Хотя биоуголь широко применяют для улучшения почв и связывания загрязнителей, его способность участвовать в световых химических процессах до сих пор оставалась малоизученной. Гуминовые вещества, напротив, играют важную роль в природных окислительно-восстановительных реакциях, но их сложный состав затрудняет исследования. Новый подход позволил объединить эти свойства в управляемой системе.
Для проверки эффективности материалов ученые использовали реакцию восстановления ионов серебра. Образцы, полученные при температуре около 340 градусов Цельсия, показали более чем девятнадцатикратный рост активности по сравнению с менее термически обработанными аналогами. Такой эффект связан с изменением лигнинсодержащих молекул и ростом числа фенольных групп, которые под действием света образуют активные частицы и запускают перенос электронов. Дополнительно выяснилось, что под солнечным светом часть гидроугля растворяется, высвобождая органические соединения, которые еще сильнее усиливают фотохимические реакции. Это показало, что биоуголь может не только связывать вещества, но и динамически взаимодействовать со средой, - говорится в исследовании.
По мнению авторов, такие материалы открывают путь к созданию энергоэффективных технологий очистки почв и вод. Использование отходов биомассы делает подход перспективным с точки зрения устойчивого развития и снижения углеродного следа.
El.kz также сообщал о том, что отработанное масло превратили в прочный клей и перерабатываемый пластик.
Подпишитесь на наш Telegram-канал и узнавайте новости первыми!
El рекомендует 
