金纳米团簇为许多行业使用的染料污染的废水提供可持续的解决方案

纺织、食品、化妆品和其他制造过程中使用的染料造成的水污染是一个主要的生态问题，工业界和科学家正在寻求生物相容性和更可持续的替代品来保护环境。

弗林德斯大学领导的一项新研究发现了一种新方法，可以使用由紫外线驱动的化学光催化过程来降解并可能去除废水中的有毒有机化学物质，包括偶氮染料。

弗林德斯纳米科学技术研究所的 Gunther Andersson 教授表示，该过程涉及创建仅由九个金(Au)原子组成的金属“簇”，这些金原子以化学方式“固定”在二氧化钛上，二氧化钛反过来通过转化吸收的能量来驱动反应。紫外线。

根据Solar RRL上的新期刊文章，金纳米团簇助催化剂增强了二氧化钛的光催化作用，并将完成反应所需的时间减少了六分之一。

“这些类型的异质半导体介导的光催化系统比其他先进的化学过程具有显着的优势，”科学与工程学院的安德森教授说。

“它可以促进多种有机污染物(如偶氮染料)矿化成水和二氧化碳分子，并且具有很高的降解效率。”

目前使用各种物理、化学和生物过程来去除水中的致癌和顽固有机化合物。

许多化学工业，包括染料制造、纺织品和化妆品生产，都会向环境中释放有毒和不可生物降解的染料。纺织染料工业使用的染料中近一半是偶氮染料。甲基橙作为水溶性偶氮染料被广泛使用。

考虑到这一点，弗林德斯大学纳米技术研究人员还证明了这种金簇助催化剂和改性半导体在合成用于降解甲基橙的新型光催化系统中的有用性。

这项发表在《应用表面科学》上的研究测试了弗林德斯大学科林·拉斯顿教授纳米技术实验室开发的涡流流体装置的光催化作用。

合著者弗林德斯博士 Anahita Motamedisade 博士表示，传统的废水处理方法通常无法有效去除废水中的危险污染物。

“原因是一些化学物质，特别是那些带有芳香环的化学物质，能够抵抗化学、光化学和生物降解，”Motamedisade 博士说，他现在是格里菲斯大学催化和清洁能源中心的研究员。

“此外，它们通过氧化、水解或含有合成染料的废水进行其他化学反应，产生危险的副产品，无论它们在何处处置，都可以检测到。

“我们希望以这些更可持续、更彻底的光催化降解过程为基础，帮助彻底清除毒素并解决这一全球性问题。”