Ученые из Стэнфордского университета разработали дешевый метод очистки воды с помощью порошка и солнечного света. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Water.
Существующие технологии очистки воды с помощью химических веществ могут оставлять токсичные побочные продукты, а также затрачивают много временных и энергетических ресурсов. Новый подход основан на добавлении в загрязненную воду безвредного металлического порошка, который поглощает как ультрафиолетовое излучение, так и видимый свет солнца.
Порошок состоит из наночастиц оксида алюминия, сульфида молибдена, меди и оксида железа. Затем смесь подвергают воздействию солнечных лучей. После поглощения солнечных фотонов катализатор из сульфида молибдена позволяет фотонам вытеснять электроны. Затем высвобожденные электроны вступают в реакцию с окружающей водой, создавая перекись водорода и гидроксильные радикалы (форма кислорода). Эти соединения быстро уничтожают бактерии, повреждая их клеточные мембраны.
В эксперименте с 200-миллилитровым стаканом воды, загрязненном примерно миллионом бактерий кишечной палочки на миллилитр, все патогены были уничтожены в течение 60 секунд после добавления порошка. Химические побочные продукты, образующиеся при солнечном свете, быстро рассеялись.
При этом созданный порошок пригоден для вторичной переработки: оксид железа позволяет удалять наночастицы из воды обычным магнитом. В испытаниях один и тот же порошок использовали 30 раз для обработки 30 различных образцов загрязненной воды.