Ученые создали катализаторы для очистки воздуха и воды из овечьей шерсти

Овечья шерсть неожиданно пригодилась в экологии. Специалисты Института катализа СО РАН разработали фотокатализаторы на основе диоксида титана, которые работают не только под ультрафиолетом, но и в видимом свете. Секрет — в добавлении шерсти: она выгорает при термообработке, но ее элементы навсегда меняют структуру материала.

Сибирские ученые нашли неожиданное применение овечьей шерсти. В Институте катализа СО РАН разработали новые фотокатализаторы на основе диоксида титана, способные разлагать органические загрязнения в воде и воздухе под действием не только ультрафиолета, но и обычного видимого света.

Диоксид титана — давно известный и широко используемый фотокатализатор. У него только один существенный недостаток: для активации ему нужен ультрафиолет, который составляет лишь около 5% солнечного спектра. Остальные 45% видимого излучения пропадали впустую. Перед учеными стояла задача расширить спектр действия материала.

Решение оказалось неожиданным и элегантным. Исследователи использовали овечью шерсть. Материал пропитали раствором соединений титана в мягких гидротермальных условиях (при 115 градусах), а затем подвергли термической обработке при 600 градусах. Шерсть полностью выгорела, но ее микроэлементы успели встроиться в кристаллическую решетку диоксида титана, изменив его оптические свойства. Катализатор приобрел кремовый оттенок — верный признак того, что он научился поглощать видимый свет.

Испытания подтвердили успех. Новый материал показал высокую активность в разложении органических молекул как под ультрафиолетом, так и под обычным освещением.