Российские химики совместно с коллегами из Италии разработали новый метод получения висмутата бария, который позволяет добывать это вещество в чистом виде. Данное соединение может применяться для разложения органических отходов. Научное исследование опубликовано в журнале Photochemical and Photobiological Sciences.
Проблема переработки и утилизации органических отходов, которые включают в себя пестициды и выбросы с химических заводов, все еще очень актуальна. Сегодня для перевода органических загрязнителей в более безопасные соединения используется оксид титана. Это соединение характеризуется стабильностью и дешевизной, однако для его эффективного применения требуется применение УФ-ламп. Альтернативой оксиду титана может быть висмутат бария. При облучении солнечным светом это вещество способно эффективно разлагать органические загрязнители до углекислого газа и воды. Наиболее распространенный до этого момента метод получения висмутата бария предполагал использование в качестве сырья углеродсодержащих соединений. В итоге получавшийся фотокатализатор был загрязнен карбонатами, что снижало его активность.
Российские ученые вместе с коллегами из Университета Павии (Италия) создали новый метод получения висмутата бария (BaBiO3). Химики предложили использовать в качестве сырья нитрат бария и оксид свинца. Смесь этих веществ после тщательного измельчения спекали при 730 °С. Полученный порошок распределяли в виде тонких пленок на подложках из кварца для последующего изучения химического состава. Ученые выяснили, что в полученном материале присутствуют ионы висмута в двух степенях окисления: Bi3+ и Bi5+. Помимо них в материале содержатся супероксид-радикалы. Именно эти частицы объясняют фотокаталитические свойства висмутата бария.
Для оценки активности фотокатализатора ученые проанализировали, насколько быстро полученный висмутат бария разлагает молекулы фенола в водном растворе. Пусть фенол и используется в медицине и во многих отраслях промышленности, он очень токсичен. Химики выяснили, что висмутат бария быстрее и, следовательно, эффективнее справляется с задачей разложения фенола, чем оксид титана.
«Результаты нашего исследования помогут прогнозировать, в каких других реакциях может проявляться фотокаталитическая активность висмутата бария. Это позволит использовать его сразу в нескольких областях экологически чистой, так называемой "зеленой" экономики, например, для очистки сточных вод от органических загрязняющих веществ, а также для фотокаталитического получения водорода из воды для нужд водородной энергетики», — подытожил Дмитрий Штарев из Дальневосточного федерального университета, руководитель проекта.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
