Luften runt omkring oss blir mer och mer förorenad. Inte konstigt att många forskare strävar efter att hitta ett sätt att rena det. Tack vare arbetet i ett internationellt team ledd av prof. Juan Carlos Colmenares från Institute of Physical Chemistry, polska vetenskapsakademin, vi är ett stort steg närmare att uppnå detta mål. Teamet hittade ett sätt att göra en effektiv reaktiv adsorbent som kan rena luft från olika giftiga föreningar, billigt, och effektivt.

"Det viktigaste är materialet vi tillverkade på laboratoriet, " säger prof. Colmenares. "Den absorberar inte bara giftiga ångor från luften utan också, tack vare dess fotokatalytiska egenskaper, kan bryta upp dem i mindre giftiga grundämnen." Material som teamet gjort består av två ganska billiga och lätta att förvärva föreningar:titandioxid och grafitoxid. "Vi hade för avsikt att göra det allmänt tillgängligt, " förklarar professorn, och "miljövänlig". Innovationen här var att använda ultraljud för att få de två motsvarigheterna – en organisk och en oorganisk – att samarbeta. Den organiska motsvarigheten fångar de giftiga partiklarna, och den oorganiska förstör dem genom fotokatalys. Ultraljudsmanipulation vidgar också avsevärt den aktiva ytan och kemiska heterogeniteten hos det nya materialet, möjliggör högre avgiftningseffektivitet mot "skurkarna" från luften. "Tack vare ultraljudsvågorna, vi får utmärkt spridning och lagret av grafitoxid vilar liksom på ytan av titandioxid, " säger prof. Colmenares. Inledningsvis, forskare planerade att införliva detta material som ett extra filterlager för soldaternas gasmasker, eller i tyger, tillverka uniformer som skulle skydda en soldat från giftiga gasformiga kemikalier på stridsfältet. Allt detta, förutsatt att dagen var solig, och plagget hade ytterligare LED-lampor som aktiverade fotokatalys. Dock, hög absorbans kan uppnås även i mörker.

Även om uppfinningen har testats på kemiska krigföringsmedel, dess potentiella tillämpningar är mycket bredare och mer fredliga.

En kan, till exempel, göra industridräkter för arbetare som utsätts för giftiga ångor dagligen. "Bara milligram i en kostym skulle vara tillräckligt, säger professorn, "om det bara är rätt dispergerat. Den enda nackdelen är att potentiella tyger bör vara konstgjorda polymerer snarare än naturlig bomull eller lin, "säger han. Forskare skulle också behöva hitta ett sätt att fästa sitt nanomaterial på bärväven säkrare när kläder tvättas. Vi vet att nästan 35% av mikroplasten som finns i miljön kommer från syntetiska kläder och tvättat linne." Vi skulle inte som att vårt nanomaterial slutar i floder och hav, " säger professorn. "Vi strävar efter att vara miljövänliga hela vägen, inte bara i nivå med att förstöra luftgifter." Även om, som visat tidigare av Dimitrios A. Giannakoudakis, den första författaren till det aktuella verket publicerat i Chemical Engineering Journal och andra medlemmar av det internationella laget, genom ultraljud, de aktiva faserna kan förankras snabbt och stabilt både på bomulls- och koltextilier.

Om den ändras tillräckligt, samma teknik skulle kunna hjälpa till att rena inte bara luft utan även vatten och jord. "Vi har inte undersökt dessa möjligheter ännu, säger prof. Colmenares, "men det beror främst på om vi säkert skulle deponera vårt nanomaterial på möjliga framtida bärare/substrat. Samtidigt som vi renar vatten från gifter, vi skulle inte vilja förorena det med dessa oxider; vi vill inte ha nanotoxicitet, fastän i teorin varken TiO ₂ inte heller grafitoxid är giftigt för människor, " förklarar forskaren. "Trotts allt, vem tuggade inte på en penna när jag var i skolan?"

Om vi ​​löste det här problemet, vi skulle kunna säga, "Endast fantasin sätter gränser." Nytt material kan avgifta avloppsvatten i pappers- och koksindustrin eller till och med neutralisera mycket giftiga rester av kemiska vapen från andra världskriget, ligger djupt i Östersjön. "Tills vidare, vi siktar på reningsverk, " säger professorn. "Fotokatalys och nanokompositer kan hjälpa där mikrober inte kan eftersom miljön är för giftig för dem."

Fotokatalys av marken är den största utmaningen. Dock, även detta är tänkbart med ordentlig blandning, belysning, och en riktig fotokatalysator, till exempel, för att ta bort herbicider eller bekämpningsmedel.

Renare luft är inom aktiv räckhåll. För renare vatten och jord, vi skulle behöva vänta lite längre på en optimal lösning, men forskare från IPC PAN har precis börjat sin strävan efter ett bättre, renare miljö genom hållbara metoder för oss alla.