Egy új katalizátor kiküszöböli az egyik legveszélyesebb szennyező anyagot, és így megold egy problémát
"A nitrátok nagyrészt a mezőgazdaságból származnak, és az egész világon érintik a közösségeket" - mondta Michael Wong tudós, a Rice Egyetem vegyésze és a kutatócsoport tagja.
"A nitrátok mind környezeti, mind egészségügyi problémát jelentenek toxicitásuk miatt. Vannak szűrők, amelyek kiküszöbölhetik őket, de havonta cserélni kell őket "- tette hozzá.
Wong laboratóriuma nanorészecske-alapú katalizátorok, szubmikroszkópos fémrészek létrehozásával foglalkozik, amelyek felgyorsítják a kémiai reakciókat. 2013-ban csoportja kimutatta, hogy a rendkívül kis arany gömbök, kis palládiumfoltokkal szét tudják bontani a nitriteket, még mérgezőbb nitrátnyarakat - írja a Futurity.
"A nitrátok olyan molekulák, amelyek egy nitrogénatommal és három oxigénatommal rendelkeznek. A nitrátok nitritté válnak, ha oxigénatomot veszítenek, de a nitritek még mérgezőbbek, mint a nitrátok, ezért nem akar megállni a nitriteknél. Akkor a nitrátok jelentenek nagyobb problémát "- mondta Wong. "Végül a nitrátok eltávolításának legjobb módja egy katalitikus folyamat, amely teljesen szétesik a molekulában, esetünkben nitrogént és vizet alkotva, mert hidrogént adunk hozzá.".
A Föld légkörének több mint 75% -a nitrogén, gáz halmazállapotú formában, így elmondható, hogy a vizet és a levegőt katalízis képezi.
A nitrátok mérgezőek az újszülöttekre és a terhes nőkre, és rákkeltőek is lehetnek. Az intenzív mezőgazdasággal rendelkező vidéki területeken a nitrát szennyezés gyakori, mivel a vegyi műtrágyákban bőségesen megtalálható anyag.
Az új katalizátor indiumból és palládiumból áll, mivel az arany-palládium nanorészecskék nem voltak hatékonyak a nitrátok esetében.
Jeffrey Millerrel, a Purdue Egyetemen és Lars Grabow-val a Houstoni Egyetemen együttműködve a csapat megállapította, hogy az indium felgyorsítja a nitrát bomlását, míg a palládium megakadályozza az indium tartós oxidációját.
"India szereti, ha oxidálódik" - teszi hozzá Heck. "Megfigyeléseink alapján azt tapasztaltuk, hogy a katalizátor nitráttartalmú oldatoknak való kitettsége az indium oxidációjához vezet. De amikor hidrogénnel telített vizet adunk hozzá, akkor a palládium lehetővé tette az oxigén egy részének a hidrogénhez való kötődését és a víz képződését, ami az indiánt redukált állapotban hagyta, ahol szabadon bomolhat több nitrátot. ".
Továbbá Wong és munkatársai a katalizátor kereskedelmi változatát szeretnék elkészíteni, hogy az felhasználható legyen a víz tisztításában.
Javasoljuk, hogy olvassa el a következő cikkeket: