Ученый НГУ нашел способ улучшить работу очистителей воздуха

Ученые НГУ выиграли грант Российского научного фонда (РНФ). Разработка ученых поможет решить фундаментальные научные задачи, а также улучшить работу бытовых и промышленных очистителей воздуха.

Тема работы новосибирских ученых - «Фото- и терморазложение металлокомплексов как способ формирования наночастиц металлов и биметаллических структур на поверхности фотокаталитически активных материалов».

Проект связан с явлением изменения скорости химической реакции под действием ультрафиолетового, видимого или инфракрасного излучения в присутствии веществ, называемых фотокатализаторами, рассказывает старший преподаватель кафедры физической химии ФЕН, научный сотрудник группы фотокатализа Института катализа СО РАН Дмитрий Селищев.

Эти вещества поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях других участников реакции, многократно вступают с ними в промежуточные взаимодействия и восстанавливают свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий. Такие химические реакции называют фотокатализом.

Металлы, если их нанести на поверхность фотокатализаторов, способствуют повышению эффективности использования света (т.е. повышению квантового выхода) в фотокаталитических процессах. Однако нередко наблюдается обратный процесс: снижение активности фотокатализаторов, модифицированных металлами. Это означает, что важную роль играет состояние металла на поверхности фотокатализатора - его зарядовое состояние, размер частиц и их распределение по поверхности. На создание высокоактивных металл-модифицированных фотокатализаторов и выявление их критических характеристик для фотокаталитических процессов и направлен проект.

Создание технологии получения таких материалов не только решит фундаментальные научные задачи, но и поможет улучшить качество и безопасность жизни человека.

Фотокатализ активно используется при создании бытовых и промышленных очистителей воздуха: такие загрязнители как летучие органические вещества, оксиды азота, серы и углерода, сероводород полностью окисляются на фотокатализаторе кислородом воздуха под действием света.

Тем не менее, значительную долю вредных летучих загрязняющих веществ составляют неорганические газы с малым молекулярным весом, например, угарный газ. Эти соединения плохо подвергаются фотокаталитическому окислению на чистых полупроводниковых фотокатализаторах. Решить эту проблему может как раз создание высокоактивных металл-модифицированных фотокатализаторов.

Результаты проекта помогут создать технологию получения таких материалов и их использования в различных фотокаталитических устройствах, убеждены ученые.

Размер грантовой поддержки проекта в 2017 году - 1,3 млн рублей.