Yeni malzeme, suyu hızlı ve güvenli bir şekilde arıtmak için ışık kullanıyor: Testlerde, kirli sudaki bakterilerin %99’unu öldürdü

Dünyada 2 milyardan fazla insanın güvenli içme suyu yok.

Bir prototip “yeşil” malzeme, ışık kullanarak, dört kişi için yalnızca bir saat içinde günlük yeterli suyu arıtıyor. Chem‘de araştırmacıların yazdığı rapora göre, testlerde 10 litre sudaki bakterilerin neredeyse %100’ünü öldürdü.

İki boyutlu bir grafit karbon nitrür yaprağı olan bu yeni malzeme bir fotokatalist: Aydınlandığında mikropları yok eden oksijen bazlı kimyasallar oluşturmak için elektronları serbest bırakıyor. Tasarım, diğer benzer teknolojilerin tuzaklarından kaçınıyor. Günümüzün en etkili fotokatalizörleri, toksik kirletici maddeler olarak suya sızabilen metaller içerir. Diğerleri, yeni 2 boyutlu levhalar gibi metalik değildir, ancak elektronları daha sıkı tuttukları için daha az verimlidirler.

Önerilen makale: Maalesef: Küresel su kaynakları iklim değişikliğinden dolayı daralıyor

Sydney Teknoloji Üniversitesi’nden malzeme bilimcisi Guoxiu Wang ve arkadaşları, ultra ince grafit karbon nitrür tabakaları oluşturdular ve elektronları tabakaların kenarlarına doğru çeken asitler ve ketonlar gibi kimyasal gruplar eklediler. Burada elektronlar, hidrojen peroksit gibi mikropları çözen oksijen kimyasalları oluşturmak için sudaki oksijen atomlarına atlarlar.

Tasarım, 50 mililitre su örneğinde E. coli dahil olmak üzere bakterilerin yüzde 99,9999’unu öldürdü. En iyi metal bazlı katalizör kadar verimli. Ve mikropları süresi bir saat olan en iyi metalsiz fotokatalistlerden daha hızlı öldürdü, yani bir saat olan süreyi yeni tasarım 30 dakikada tamamladı.

Ekip daha sonra nanotabakaları plastik torbaların iç yüzeyine bağladı ve bir saat içinde 10 litre suyu temizledi.

Wang, “Amacımız, merkezi bir temiz su kaynağı olmaksızın gelişmemiş veya uzak bölgeler için su üretmek için güneş ışığını kullanmanın etkili bir yolunu geliştirmekti.” Araştırmacılar, ticari kullanım için tasarımı büyütmeyi hedefliyor.

Kredi: https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30572-2