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金纳米簇为许多行业中使用的染料污染的废水提供可持续的解决方案

本站发布时间:2024-03-21 17:06:51

纺织、食品、化妆品和其他制造业中使用的染料造成的水污染是一个主要的生态问题,工业界和科学家正在寻求生物相容性和更可持续的替代品来保护环境

弗林德斯大学领导的一项新研究发现了一种新的方法,利用紫外线驱动的化学光催化过程,降解并潜在地去除废水中的有毒有机化学物质,包括偶氮染料

弗林德斯纳米科学技术研究所的Gunther Andersson教授表示,这一过程包括创建仅由九个金原子组成的金属“簇”,这些金原子化学“锚定”在二氧化钛上,进而通过转换吸收的紫外线的能量来驱动反应

根据Solar RRL上的新期刊文章,金纳米团簇助催化剂增强了二氧化钛的光催化作用,并将完成反应所需的时间减少了六倍。

科学与工程学院的Andersson教授说:“这些类型的异质半导体介导的光催化系统比其他先进的化学工艺具有显著优势。”来自水的有机化合物

包括染料制造、纺织和化妆品生产在内的各种化学工业都会将有毒和不可生物降解的染料释放到环境中。纺织和染料工业中使用的染料中,近一半是偶氮染料。甲基橙是一种广泛应用的水溶性偶氮染料

考虑到这一点,弗林德斯大学的纳米技术研究人员还证明了这种金簇助催化剂和改性半导体在合成降解甲基橙的新型光催化系统方面的有用性

这项发表在《应用表面科学》上的研究在弗林德斯大学Colin Raston教授的纳米技术实验室开发的涡流流体装置中测试了光催化

合著者Flinders博士Anahita Motamedisade博士表示,传统的废水处理方法往往无法有效去除废水中的危险污染物

“这是因为一些化学物质,尤其是那些有芳香环的化学物质,能够抵抗化学、光化学和生物降解,”现在是格里菲斯大学催化与清洁能源中心研究员的Motamedisade博士说

“此外,它们通过氧化、水解或对含有合成染料的废水进行其他化学反应产生危险的副产品,无论在哪里处理,都可以检测到这些副产品。

”我们希望利用这些更可持续、更彻底的光催化降解过程,帮助彻底清除毒素,解决这一全球问题。“

这项研究的灵感来源于Motamedisade博士的博士研究,其中包括处理酒厂废水的更好方法

More information: Anahita Motamedisade et al, Enhanced Photocatalytic Degradation of Methyl Orange Using Nitrogen‐Functionalized MesoporousTiO2 Decorated with Au9 Nanoclusters, Solar RRL (2024). DOI: 10.1002/solr.202300943

Anahita Motamedisade et al, Au9 clusters deposited as co-catalysts on S-modified mesoporous TiO2 for photocatalytic degradation of methyl orange, Applied Surface Science (2024). DOI: 10.1016/j.apsusc.2024.159475

Provided by Flinders University

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