Природа вдохновила ученых на новый процесс очистки воды
Москва, 10:29, 19 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Университета Карнеги-Меллона проложили путь к новой сфере экологически безопасной химии, открыв мощные, безопасные и недорогие окислительные катализаторы, расщепляющие самые стойкие микрозагрязнения.
На создание материалов ученых вдохновили биологические процессы, сообщает phys.org. Результаты исследования представлены в ACS Catalysis.
«Это, вероятно, самая важная работа, проведенная нами за последние 20 лет», — сказал профессор Терренс Дж. Коллинз.
Специалист беспокоился о пагубном биологическом влиянии синтетических химикатов с момента учебы в Новой Зеландии. Он потратил 40 лет, разрабатывая методы их удаления из воды путем окисления.
«Этот процесс отвечает за значительную часть биохимических реакций, — сказал Коллинз. – Так природа решает проблему преобразования органики в полезные материалы или энергию. Иногда сырье оказывается слишком стойким для ферментов. Мы получаем продукты, против которых природа бессильна».
Ученых особенно интересует перекись водорода. Ферменты пероксидазы активируют ее для расщепления молекул. С 1980-го Коллинз пытался воссоздать эти энзимы в искусственных катализаторах, тетраамидо макроциклических лигандах (ТАМЛ).
«Требовались соответствующие железные центры, — сказал специалист. – Мы потратили 15 лет, систематически определяя правильный состав ТАМЛ. И еще 20 лет на улучшение катализатора».
В новом исследовании Коллинз описывает рекордную производительность продукта, названного NewTAML. Небольшое количество катализатора активировало перекись водорода для удаления распространенного микрозагрязнителя пропранолола из воды менее чем за 5 мин.
За счет скорости работы и дешевизны материал поможет сэкономить на очистке жидкости, заменив процедуры, вроде озонирования. Проверка ТАМЛ на безопасность помогла в поиске методов для тестирования влияния небольших доз химикатов на эндокринную систему. Катализатор содержит фтористые соединения. Тесты не показали токсического воздействия.
