В Институте катализа СО РАН разрабатывают фотокаталитические системы для окисления бензола. Это канцерогенный ароматический углеводород, который выделяют, в том числе, бытовые пластики.
Как рассказали в институте, преимущества новых катализаторов в том, что они будут работать под видимым светом и их можно будет применять в очистителях воздуха нового поколения.
Бензол — простейший ароматический углеводород, который обладает высокой канцерогенностью. При накапливании в организме приводит к заболеваниям крови (анемия и лейкоз), а также костного мозга. При острой интоксикации бензолом могут возникнуть отек мозга и застой крови в легких.
По словам старшего научного сотрудника отдела нетрадиционных каталитических процессов Института катализа СО РАН Михаила Люлюкина, бензол — это проблемное соединение, так как у него очень низкая предельно допустимая концентрация.
Бензол часто окружает нас. Он используется как растворитель, содержится в пластиках и изоляционных материалах. На производствах стоят системы улавливания, очистки, соблюдается техника безопасности. А сколько бензола мы вдыхаем каждый день в помещениях, сказать сложно, — приводит пресс-служба института слова ученого.
Для нейтрализации бензола его окисляют, то есть разрушают и превращают в углекислый газ и воду. Но бензол приводит к дезактивации окисляющего его катализатора, поэтому перед учеными стоит задача создать систему, которая будет активной и стабильной в борьбе с соединением.
Самый эффективный на данный момент окислитель — это диоксид титана. Он эффективный и стабильный, но его минус в том, что он поглощает для окисления бензола только ультрафиолет. Нам нужно создать системы, которые будут работать под видимым светом. Мы используем диоксид титана, допированный азотом за счет применения азотсодержащего предшественника на этапе синтеза — аммиака, а также вольфраматом висмута. Азот встраивается в структуру диоксида титана, и тот становится активным под видимым светом, — рассказал Люлюкин.
Фактически создаются фотокатализаторы следующего поколения. Активный под видимым светом композит позволит использовать вместо ртутных ламп безопасные и энергоэффективные светодиодные источники.
Справка:
Исследование проводится при участии Российского научного фонда, а также поддержано грантом РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами».