#зоопарк_одобряет Фотокаталитическая очистка сточных вод: как один загрязнитель может ускорять разложение другого Реальные сточные воды - это тот еще коктейль из всякой дряни. Как правило, там есть и гидрофильные (растворимые в воде), и гидрофобные ("жирные") загрязнители, и в научных статьях процессы избавления от них изучают чаще по отдельности. Между тем, именно в смеси компоненты могут заметно влиять друг на друга. Коллектив авторов из трех московских институтов РАН (ИФХЭ @ipceras, ИОНХ @chemrussia и ИНХС @tips_ras) при участии коллег из ТПУ @news_TPU попробовал поизучать пикеринг-эмульсии - смеси "вода-масло", стабилизированные твердыми частицами: они садятся на границу раздела фаз и не дают каплям слипаться. В данном случае в роли таких "разделителей" использовали графитовый нитрид углерода (g-C₃N₄) и композит оксид графена/g-C₃N₄ (GO/g-C₃N₄) - они сами по себе фотоактивны. Дальше исследовали одновременное разложение тетрациклина (модельный загрязнитель) и четырёх разных красителей: флуоресцеин, родамин 6G, крезоловый красный (водорастворимые) и судан IV (жирорастворимый). Оказалось, что во второй системе (композит в оксидом графена) проявляется неожиданный эффект: флуоресцеин в смеси разлагался на 40% быстрее, чем отдельно, а судан IV - на 70% медленнее. Почему? Механизм, по мнению авторов, таков. Оксид графена подавляет рекомбинацию зарядов и способствует образованию пероксида водорода на границе раздела масло-вода. Продукты разложения судана IV действуют как in situ "ловушки" для дырок, увеличивая время жизни электронов. В результате электроны дольше остаются доступными для восстановления кислорода и генерации активных форм, что ускоряет разложение флуоресцеина. Но этот кооперативный эффект работает только тогда, когда присутствуют оба субстрата - убери один, и механизм не запустится. Работа показывает, что некоторые фотокатализаторы можно "настроить" так, чтобы один загрязнитель ускорял разложение другого. Это открывает новые направления в фотокаталитической очистке воды - особенно для сложных смесей, включая некрасители, такие как пестициды и фармпрепараты. Статья вышла в Applied Surface Science (IF = 6.6)