Найден способ снизить токсичность хрома в сточных водах

Российские и японские ученые обнаружили новый фотокатализатор, способствующий восстановлению хрома и снижению его токсичности. Открытие поможет снизить негативные эффекты воздействия хрома на живые организмы в загрязненных почвах и сточных водах. Статья опубликована в журнале New Journal of Chemistry.

Хром присутствует в промышленных отходах и представляет собой один из основных источников загрязнения воды и почвы. Опасность соединений хрома зависит от степени окисления этого металла. Шестивалентный хром более токсичен, чем трехвалентный, а кроме того, лучше растворяется. Таким образом, загрязнение может быть смягчено преобразованием шестивалентного хрома в менее растворимую форму за счет химической реакции. Однако большинство методов, позволяющих это сделать, либо дорогостоящие и опасные, либо имеют высокие энергетические требования.

Чтобы решить эту проблему, ученые из Южного федерального университета совместно с коллегами из Токийского университета науки сосредоточились на поиске фотокатализаторов, соединений, которые под воздействиям света способны восстанавливать хром. Исследователи синтезировали комплексы меди Cu(II) и ряда органических соединений. В ходе дальнейших анализов они подтвердили, что эти комплексы вместе с фотокатализатором, диоксидом титана TiO₂, эффективно участвуют в фотохимической реакции, приводящей к восстановлению шестивалентного хрома, как в метаноле, так и в воде.

«Мы изучили зависимость фотокаталитической активности комплексов меди Cu(II) от длины волны облучения и кислотности среды в различных средах (метанол и вода). Экспериментальная работа была дополнена квантово-химическим моделированием пространственного строения и физических свойств фотокатализаторов. Результаты показали высокую эффективность комплексов меди(II) с основаниями Шиффа в снижении содержаний растворимых форм соединений хрома. Эта активность проявляется при облучении в диапазоне 460–495 нм длин волн, что соответствует видимому спектру. В дополнении было показано, что фотокаталитичекая активность диоксида титана при облучении ультрафиолетом повышается при совместном использовании с комплексами меди. Дальнейшие электрохимические эксперименты показали, что фотокатализаторы являются многоразовыми, что указывает на их потенциальную применимость в улучшении экологической обстановки», — рассказал один из авторов исследования Аршак Цатурян.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.