חומר דו-ממדי חדש משתמש באור לטיהור מים במהירות ובזול

מדענים עובדים על פוטו-קטליסט הדורש אור שמש רק כדי לטהר מים. אב הטיפוס מורכב מפחמן וחנקן, ולכן ייצורו יכול להיות זול ושימושי מאוד באזורים כפריים.

פוטו-קטליזה עם אור שמש.

הם מפתחים פוטו-קטליסט שיכול לטהר מים לארבעה אנשים תוך שעה אחת בלבד . כדי להשיג את האפקט השתמש באור השמש. בבדיקות ראשוניות היא הצליחה להרוג 100% מהחיידקים , כך על פי החוקרים מאוניברסיטת הטכנולוגיה בסידני.

החידוש מתמקד בחומר ששימש לעיצובו. זהו גיליון דו-מימדי של ניטריט פחמן גרפיט המשחרר אלקטרודות כשהוא מואר. זה יוצר כימיקלים על בסיס חמצן ההורג חיידקים.

פוטו-קטליזה היא תגובה פוטוכימית ההופכת אנרגיה סולארית לאנרגיה כימית על פני מזרז. בכדי שהתופעה תתרחש נדרש חומר מוליך למחצה שמאיץ את קצב התגובה.

בביצוע התהליך יש תגובות חמצון והפחתה. זה מסיר את מרבית המזהמים האורגניים הכלוריים, הנדיפים והפוליארומטיים, הפורמלדהיד והמתיל מרקפטן.

יש לו יתרונות על פני פוטו-קטליזטורים מתכתיים אחרים, מכיוון שאין כל סיכון שהמים יזהמו במרכיבים רעילים.

כיצד פועל הצלם הקוריאליסטי באור השמש.

מהנדס החומרים גואוקסיו וואנג ועמיתיו יצרו יריעות דקיקות במיוחד של פחמן ניטריד גרפי והוסיפו קבוצות כימיות כמו חומצות וקטונים שמושכים אלקטרונים לקצוות היריעות.

שם קופצים אלקטרונים לאטומי חמצן במים ויוצרים כימיקלים מחומצן הממסים חיידקים , כמו מי חמצן.

הסדינים הם דו-ממדים (2D) , אשר מעביר מבנה אלקטרוני מיוחד, ולכן הוא מוליך טוב יותר נחושת ועליו פחות חשמל לאנרגית תחבורה.

התכנון הרג 99.9999% מהחיידקים בשלושים דקות, כולל E. coli , במדגם מים של 50 מיליליטר.

לאחר מכן הדביק הצוות את הננו-פילטים למשטח הפנימי של שקיות הניילון, ויטהר 10 ליטר מים תוך שעה.

בדרך זו ניתן להשתמש באור השמש לטיהור מים. זה שימושי מאוד עבור אזורים לא מפותחים או מרוחקים שאין להם אספקת מי שתייה. מכיוון שהוא מורכב מפחמן וחנקן, הוא יכול להיות מאוד חסכוני בייצור.

מידע נוסף: sciencenews.org

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה