Группа учёных из Rice разработала гибридный неметаллический материал для фотокаталитической очистки воды, способный разрушать трудноудаляемые загрязнители, включая пер- и полифторированные алкилвещества (PFAS), известные как «вечные химикаты» за их устойчивость.
Новый материал сочетает пористые ковалентные органические каркасы (COF), которые имеют большую площадь поверхности, с двумерной плёнкой гексагонального нитрида бора (hBN). При облучении в COF частицы заряда разделяются: электроны и «дырки» расходятся по разным путям, что способствует химическому разрушению загрязнителей.
Команда выращивала COF непосредственно на плёнке hBN и использовала инженерное управление дефектами — небольшие царапины на поверхности hBN помогали связать слои. Материал показал стабильную работу в имитации очистных установок с проточной водой и сохранял структуру после нескольких циклов.
Сложные слова
- фотокаталитический — вызванный светом процесс для разрушения веществфотокаталитической
- загрязнитель — вещества, которые портят воду или воздухзагрязнители
- устойчивость — свойство сохраняться и не разрушаться легко
- каркас — жёсткая структура, поддерживающая и формирующая материалкаркасы
- пористый — содержащий множество мелких пустот или отверстийпористые
- нитрид бора — неорганическое соединение бора и азотанитрида бора
- дефект — неполнота или повреждение в структуре материаладефектами
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему способность разрушать пер- и полифторированные алкилвещества важна для очистки воды?
- Как такие материалы можно применить на реальных очистных станциях?
- Какие возможные проблемы могут возникнуть при использовании материалов с контролируемыми дефектами?
