Den praktiska användningen av synligt ljus och zinkoxidnanostavar för att förstöra bakteriell vattenförorening har framgångsrikt demonstrerats av forskare vid Asian Institute of Technology (AIT). Nanorods odlade på glassubstrat och aktiverade av solenergi har visat sig vara effektiva för att döda både grampositiva och gramnegativa bakterier – ett fynd som har enorma möjligheter till prisvärda och miljövänliga vattenreningstekniker.
"De flesta studier hittills arbetar antingen med användningen av ultraviolett ljus eller involverar en suspension av nanopartiklar, " avslöjade Prof. Joydeep Dutta, chef för Center for Excellence in Nanotechnology vid AIT. AIT forskargruppen har avstått från båda. Istället för att använda en suspension av nanopartiklar, som måste avlägsnas senare efter vattenreningsprocessen, eller lita på UV-ljus, gruppen demonstrerade ett system med synligt ljus och ZnO nanorods. "Nyckelkonceptet var att införliva avsiktliga defekter i ZnO nanorods genom att skapa syrevakanser och interstitials, som sedan tillåter absorption av synligt ljus, " han förklarade.
Miljövänligt förhållningssätt
Sådana ZnO nanorods odlade på glas testades på Escherichia coli och Bacillus subtilis bakterier, som vanligtvis används som modellmikrober. I mörkret, ZnO löser sig långsamt och frigör zinkjoner, som har antibakteriella egenskaper, eftersom det penetrerar bakteriecellshöljet och därigenom hindrar tillväxten av mikrober. Under väl upplysta förhållanden, effekten fördubblas med både fotokatalys och zinkjoner som spelar sin roll i att döda mikroberna.
Implikationerna av dessa experiment är enorma. "Eftersom ZnO nu har testats under solljus, istället för det traditionellt använda UV-ljuset, potentialen för kommersiella tillämpningar är enorm, särskilt eftersom nivåerna av zinkjoner som avlägsnas från stavarna till vattnet är säkra för mänsklig konsumtion, tillade Dutta.
Laget, som även inkluderar Dr Oleg V Shipin, Ajaya Sapkota, Dr Alfredo J Anceno, Mr Sunandan Baruah och Mrs Mayuree Jaisai, fortsätter sitt arbete med fotokatalys för användning vid vattensanering.
