В Йеле изобрели катализатор из углеродных нанотрубок для очистки сточных вод

Китайские и американские химики разработали электрокаталитическую систему очистки сточных вод от нитратов. Результатами экспериментов учёные поделились в Nature Water.

Фото: Freepik by aleksandarlittlewolf, PDM

Сейчас для этих целей применяются два основных метода: с помощью микробов — это очень медленно, и катализаторами на основе драгоценных металлов — соответственно, дорого.

Химики давно "колдуют" над катализаторами из углеродных нанотрубок. Но в отношении соединений азота они до сих пор оставались малоэффективными. Исследователи под руководством доцента Йельского университета Лейи Уинтер сумели повысить КПД катализаторов с 20% до 80%, встроив их в керамические мембраны с управляемой электрическим током проницаемостью.

В дальнейших экспериментах учёные подобрали такую структуру мембран и силу тока, чтобы молекулы нитратов чаще сталкивались с нанотрубками и дольше взаимодействовали с ними, превращаясь в чистый азот. Причём получается это одинаково эффективно и при высокой концентрации примесей, как в лабораторном растворе, и при низкой, как в сточных водах.

Сейчас разработка международной команды химиков тратит 450 Вт энергии на удаление одного грамма нитратов из воды, оставаясь стабильной многие часы.