Nowa metoda oczyszczania powietrza z toksyn

Instytut Chemii Fizycznej PAN opracował tani i efektywny związek chemiczny zdolny oczyszczać powietrze z różnych toksyn. Wynalazek można potencjalnie zastosować na filtrach zakładów przemysłowych, a także w maskach przeciwgazowych czy strojach ochronnych w fabrykach.

20200721_colmenares_16x9.png

Za projekt odpowiada międzynarodowy zespół pod kierunkiem prof. Juana Carlosa Colmenaresa ze wspomnianego instytutu PAN. Wyniki obiecujących badań opublikowało czasopismo „Chemical Engineering Journal”.

Innowacyjny materiał

Chemicy połączyli ze sobą dwie substancje:

  • tlenek grafitu – związek organiczny potrafiący wyłapywać cząstki toksyn,
  • dwutlenek tytanu – związek nieorganiczny, który przy odpowiednich warunkach rozbija zanieczyszczenia na mniejsze, nieszkodliwe cząstki.

Naukowcom udało się zespolić składniki dzięki wykorzystaniu ultradźwięków.

Pomocne dźwięki

Żeby wynalazek dobrze działał, cząstki muszą być równomiernie rozproszone w nośniku (np. w materiale, z którego uszyto kombinezon). Warstwa tlenku grafitu powinna też szczelnie otulać powierzchnię dwutlenku tytanu. Udało się to uzyskać dzięki tzw. kawitacji akustycznej. Tak określa się powstawanie próżniowych pęcherzyków w cieczy w wyniku wyzwolenia energii z ultradźwięków.

„Ten efekt można porównać do drgania przedmiotów pod wpływem dużego hałasu” – tłumaczy prof. Colmenares i dodaje: „Dochodzi do implozji mikropęcherzyków w roztworze, co wytwarza wysokie temperatury i ciśnienie. Możliwość manipulacji warunkami fizyczno-chemicznymi pozwoliła połączyć interesujące nas składniki”.

Woda i gleba następne?

W przyszłości innowacyjna technologia ma szansę znaleźć swoje zastosowanie także w oczyszczaniu wody i gleby. Wynalazek mógłby unieszkodliwiać ścieki w zakładach papierniczych i koksowniach, a nawet zalegające na dnie Bałtyku chemikalia z czasów drugiej wojny światowej.

Najpierw jednak badacze muszą znaleźć metodę, która pozwoli bezpiecznie osadzić nanomateriał w wybranych nośnikach. Chodzi o to, żeby „przy okazji” nie zabrudzić wody i gleby dwutlenkiem tytanu czy tlenkiem grafitu.

Źródło informacji: Instytut Chemii Fizycznej PAN

ściAutor zdjęcia: Grzegorz Krzyżewski / Instytut Chemii Fizycznej PAN