تطوير مادة جديدة لتنقية المياه من خلال التحفيز الضوئي

طور علماء صينيون مادة جديدة يمكنها توظيف الضوء لتنقية المياه على نحو فعال وآمن.

وتوفر طرق التحفيز الضوئي تنقية آمنة بيئيا للمياه، لكن العوامل المحفزة المطلوبة في العملية عادة ما تكون قائمة على أساس المعادن، وهو ما قد يسبب تلوثا ثانويا.

وطور علماء من معهد هندسة العمليات التابع للأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة يانجتشو محفزا فعالا خاليا من المعادن لتنقية المياه من خلال التحفيز الضوئي.

واستخدم العلماء رقائق نانوية من نيتريد الكربون الجرافيتي، وهي مادة ثنائية الأبعاد رقيقة جدًا ذات خصائص إلكترونية مناسبة لامتصاص الضوء وإنتاج الأكسجين التفاعلي، حيث ساعد هيكلها على التفاعل عن طريق إنتاج كمية كبيرة من مادة بيروكسيد الهيدروجين، التي تقتل البكتيريا بشكل فعال.

وأظهرت النتائج أنه من خلال هذا المحفز يمكن تنقية المياه الغنية بالمسببات المرضية على نحو سريع في غضون 30 دقيقة، مع فعالية تطهير تصل لأكثر من 99% في ظل وجود إشعاع ضوئي مرئي، كما يمكن لهذا المحفز منع حدوث تلوث ثانوي أو وجود بقايا أيونات المعادن الثقيلة.

ويسعى فريق البحث لتحسين المادة قبل أن تكون جاهزة للاستخدام التجاري، كما يخطط لتوسيع قدرة المادة على امتصاص الفوتونات، وتطوير ألياف مضادة للبكتريا وتحسين عملية إعداد الرقائق النانوية.