طور علماء المواد مادة ضوئية جديدة قادرة على تحطيم مجموعة واسعة من ملوثات الماء، بما في ذلك مركبات البير- والبوليفلورو ألكيلية (PFAS) المعروفة بصعوبة إزالتها. نشرت الدراسة في مجلة Materials Today وقيّم فريق جامعة رايس أداء المادة في ظروف تشبه معالجة المياه العملية.
تجمع المادة بين الهياكل العضوية التساهمية المسامية وغشاء hBN ثنائي الأبعاد. الهياكل العضوية توفر مساحة سطح كبيرة وتنتج فصلاً للشحنات عندما يضربها الضوء، حيث تتحرك إلكترونات وتترك شواغر تساعد على تحفيز تفاعلات تفكيك الملوثات.
استخدم الباحثون ما وصفوه بـ"هندسة العيوب" لنقش خدوش مجهرية في hBN حتى ينمو COF فوقه، وبهذا يوجه واجه المادتين الإلكترونات والشواغر في اتجاهات مختلفة لإنتاج التأثير المنظف. اختبارات المفاعلات أظهرت ثبات البنية عبر دورات تنظيف متكررة.
كلمات صعبة
- مادة ضوئية — مادة تُستخدم وتُفعّل بواسطة الضوء
- مسامي — له فراغات صغيرة تسمح بمرور الغاز أو السائلالمسامية
- هيكل — بنية أو إطار مادة أو مركبالهياكل
- غشاء — طبقة رقيقة تفصل بين مادتين أو جانبين
- هندسة العيوب — تعديل مواضع غير منتظمة داخل مادة لتغيير خواصها
- تفكيك — تحطيم مركبات كبيرة إلى أجزاء أصغر
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- هل تعتقد أن هذه المادة يمكن أن تُستخدم في محطات معالجة المياه في بلدك؟ لماذا أو لماذا لا؟
- ما فوائد وعيوب استخدام مواد ضوئية لتنقية الماء من وجهة نظرك؟
- ما خطوات عملية تراها مهمة لتجربة مادة جديدة قبل استخدامها في مصانع معالجة المياه؟
