Os químicos RUDN desenvolveram um novo método para obter nanopartículas à base de titânio para limpar a água dos fenóis - hidrocarbonetos aromáticos tóxicos com um grupo OH. Os átomos de metais nas nanopartículas oxidam os poluentes sob a influência da luz e os transformam em água e dióxido de carbono. O novo método tornará a produção dessas nanopartículas mais fácil e barata. Os resultados do trabalho foram publicados no Journal of Molecular Liquids .

Fenóis são compostos químicos tóxicos usados ​​na fabricação de borracha, plástico, combustível, pesticidas, e outras substâncias. A liberação de fenol está entre as causas mais comuns de poluição natural da água e morte da fauna aquática. O fenol suprime o crescimento da planta, causa dificuldade respiratória em animais e reduz sua mobilidade. A autopurificação de corpos d'água a partir de fenóis leva tempo, e o composto tóxico se espalha ainda mais devido às correntes.

Os químicos RUDN descobriram uma nova maneira de neutralizar as liberações de fenol prejudiciais usando as nanopartículas de sais de titanato. Além de titânio e oxigênio, eles contêm os átomos de metais (por exemplo, magnésio, cromada, ou cobalto) que pode aceitar e liberar elétrons na reação de oxidação dos fenóis sob a influência da luz. Como resultado da oxidação, os fenóis se transformam em água e dióxido de carbono. Os autores do trabalho sugeriram sintetizar essas nanopartículas com base no butóxido de titânio (óxido de titânio orgânico) e sais metálicos na presença de um solvente orgânico.

"Os fotocatalisadores são de interesse específico para nós como agentes purificadores de água. Eles aceleram a desintegração de substâncias perigosas sob a luz, incluindo luz visível. Os produtos finais de tal reação são água e dióxido de carbono que são completamente salvos para o meio ambiente. Em nosso trabalho, descrevemos um novo método de sintetizar as nanopartículas que oxidam fenóis sob a influência da luz, rapidamente e em temperaturas relativamente baixas, "disse Yahua Absalan, uma pós-graduação do Departamento de Química Geral da Faculdade de Física, Matemática, e Ciências Naturais, RUDN.

Em experimentos com temperaturas variáveis, a reação mostrou sua velocidade máxima (3,5 horas) a 550 graus С. Anteriormente, a obtenção de nanopartículas como essas requeria temperaturas em torno de 750 graus С. O novo método consome menos energia e, portanto, barateia a produção de nanopartículas de titânio.

"Titanatos metálicos na forma de nanopartículas podem atuar como fotocatalisadores eficazes, acelerar a desintegração de substâncias perigosas nas emissões industriais. Anteriormente, nós os sintetizamos a 750 graus С usando equipamentos caros e complexos. A metodologia aprimorada tornará a produção de nanopartículas mais acessível, "concluiu Yahua Absalan.

Os químicos da RUDN testaram a eficiência das nanopartículas obtidas adicionando pirocatecol (um composto fenólico) a elas. Sob a influência da luz, nanopartículas de titânio destruíram as moléculas dessa substância perigosa. As nanopartículas contendo érbio mostraram os melhores resultados - cerca de 84 por cento se desintegraram após irradiação com luz visível. As nanopartículas demonstraram alta estabilidade:uma dose poderia ser usada quatro vezes sem qualquer alteração na eficiência. Mais tarde, a estrutura das nanopartículas alterada, e sua eficiência reduzida.