Новий каталізатор усуває одне з найнебезпечніших забруднювачів і тим самим вирішує проблему
"Нітрати в основному походять від сільського господарства, впливаючи на громади у всьому світі", - сказав учений Майкл Вонг, хімік з Університету Райса і член дослідницької групи.
"Нітрати - це проблема екології та здоров’я через їх токсичність. Є фільтри, які можуть їх усунути, але їх потрібно міняти щомісяця ", - додав він.
Лабораторія Вонга спеціалізується на створенні каталізаторів на основі наночастинок, субмікроскопічних частин металу, які прискорюють хімічні реакції. У 2013 році його група показала, що надзвичайно маленькі сфери золота з дрібними плямами паладію можуть розкладати нітрити, ще більш токсичні літа нітратів, пише Futurity.
"Нітрати - це молекули, які мають один атом азоту та три атоми кисню. Нітрати перетворюються на нітрити, якщо вони втрачають атом кисню, але нітрити навіть більш токсичні, ніж нітрати, тому ви не хочете зупинятися на нітритах. Тоді нітрати є більшою проблемою ", - сказав Вонг. "Зрештою, найкращий спосіб видалення нітратів - це каталітичний процес, який повністю розпадає молекулу, утворюючи, в нашому випадку, азот і воду, оскільки ми додаємо водень".
Понад 75% атмосфери Землі - це азот у газоподібній формі, тому можна сказати, що вода та повітря утворюються в результаті каталізу.
Нітрати токсичні для новонароджених та вагітних жінок, а також можуть бути канцерогенними. Забруднення нітратами є поширеним явищем у сільській місцевості, де інтенсивно ведеться сільське господарство, оскільки речовина, що міститься у великій кількості в хімічних добривах.
Новий каталізатор складається з індію та паладію, оскільки наночастинки золото-паладій були неефективними у випадку нітратів.
У співпраці з Джеффрі Міллером з Університету Пердью та Ларсом Грейбоу з Університету Х'юстона команда виявила, що індій прискорює розпад нітратів, тоді як паладій перешкоджає постійному окисленню індію.
"Індія любить окислюватися", - додає Гек. "З наших спостережень ми виявили, що вплив каталізатора нітратовмісними розчинами призводить до окислення індію. Але коли ми додаємо воду, насичену воднем, паладій дозволив деякій частині кисню зв’язатися з воднем і утворити воду, що залишило індіанця у відновленому стані, де він вільно розпадається більше нітратів ".
Крім того, Вонг та його колеги хочуть створити комерційну версію каталізатора, щоб його можна було використовувати для очищення води.
Рекомендуємо прочитати такі статті: