МОСКВА, 1 ноября. /ТАСС/. Исследователи из России и Китая разработали методику лазерного синтеза наночастиц из нитрида титана, которые способны максимально эффективно вбирать в себя различные красители и другие вещества, присутствующие в сточных водах на промышленных предприятиях. Об этом сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
«Можно с уверенностью сказать, что наночастицы из нитрида титана, синтезированные методом лазерной абляции в жидкости, обладают необходимыми свойствами для очистки сточных вод от красителей. Это не только шаг к улучшению качества очистки сточных вод на промышленных предприятиях, но и важный шаг в направлении устойчивого и экологически безопасного будущего для нашего общества», — заявил старший научный сотрудник МФТИ Илья Мартынов, чьи слова приводит Центр научной коммуникации вуза.
Созданные учеными наночастицы представляют собой пористые структуры, которые были получены путем облучения кристаллов нитрида титана, погруженных в воду или органические растворители, при помощи мощных, но очень коротких импульсов инфракрасного лазера. Каждая вспышка света испаряет часть верхнего слоя кристалла и порождает пористые наноструктуры, чьими размерами и свойствами можно гибко управлять, меняя характеристики излучения и траекторию движения луча лазера.
Исследователям удалось подобрать такую толщину слоя жидкости и такую манеру движения луча лазера по поверхности кристалла, которая позволяет максимально быстро получать наночастицы, способные вбирать в себя молекулы катионных красителей за счет наличия в них областей с избыточным отрицательным зарядом. Самые интересные по свойствам частицы были получены в водной среде, что исследователи связывают с образованием большого числа областей с аномально малым числом атомов азота.
Последующие эксперименты показали, что созданные исследователями наночастицы из нитрида титана активно вбирали в себя три разных типа красителей, используемых в промышленности и науке — кристаллический фиолетовый, малахитовый зеленый и метиленовый синий. Разработка российских и китайских ученых справлялась с этой задачей значительно лучше, чем уже существующие материалы на базе нанотрубок, оксида графена и серебра, которые при этом предположительно являются более опасными для здоровья людей и окружающей среды.
По словам исследователей, созданные ими наночастицы можно легко очистить от накопившихся в них загрязнителей, для чего их достаточно нагреть до температуры в 300 градусов Цельсия на протяжении получаса. В перспективе это позволит использовать наноструктуры из нитрида титана для максимально эффективной и дешевой очистки сточных вод на промышленных предприятиях, а также в других областях экономики и науки, считают ученые.
