Močovina jako základ fotokatalýzy čištění vody

Světlo a močovina. To jsou dvě „základní ingredience“, které mohou stačit k účinnému a šetrnému čištění vody. Prokázal to nový výzkum vědců z CEITEC Vysokého učení technického v Brně (VUT). Přestože jde teprve o základní výzkum, na který budou vědci dále navazovat, jeho výsledky je možné už nyní využít v praxi.

Močovina je organická látka, která se v přírodě běžně vyskytuje. Díky tomu je široce dostupná.

Klíčová je její úprava, při které z ní vědci získají speciální sloučeninu uhlíku a dusíku. Tu je poté možné využít k fotokatalýze. „Naše sloučenina tedy slouží jako katalyzátor, který je aktivovaný dopadajícím světlem. Díky tomu se začnou uvolňovat látky, které likvidují nečistoty přítomné ve vodě,“ říká Daina Arenas Buelvas ze skupiny Kvantového molekulárního magnetismu na CEITEC VUT, která výzkum vedla.

Oproti současným postupům to znamená výrazný posun. Nyní se totiž k čištění vody využívají filtry, které nečistoty zachytávají. Následně je potřeba tyto filtry vyjmout a zachycené látky zlikvidovat. Sloučenina uhlíku a dusíku vytvořená z močoviny však při styku se světlem škodliviny jak zachytí, tak rozloží. V laboratorních testech to dokázala s účinností až 97 %

Výzkum je unikátní i díky použité technologii. Vědci využili EPR spektroskopii, která dokáže zachytit i volné radikály, jejichž životnost je jen několik nanosekund. Následně je „zmrazí“, a dá tak vědcům prostor, aby je prozkoumali.

Vědci si účinnost grafitického nitridu uhlíku, jak zní název použité sloučeniny uhlíku a dusíku, ověřili ve vodě znečištěné methylenovou modří. Díky fotokatalytické reakci sloučenina odstranila 97,2 % nečistot.

Široká dostupnost močoviny i snadná úprava, která je potřeba k získání klíčové sloučeniny, umožňují rychlé nasazení do praxe. Zároveň na tento výzkum mohou navázat další vědecké práce.

Zdroj: Vysoké učení technické v Brně