Старший преподаватель кафедры органической химии Химического института им. А.М.Бутлерова Казанского федерального университета Эльза Султанова работает над созданием высокоэффективных фотокатализаторов на основе диоксида титана, производных каликсарена и наночастиц благородных металлов. Они помогут очищать воду от органических загрязнений.
Проект молодого ученого «Супрамолекулярные и полимерные системы на основе производных тиа/каликсаренов в создании фотокаталитически активных композитов» получил грант Президента Российской Федерации.
Создание новых фотокатализаторов - одно из наиболее перспективных направлений в современной химии. Такие катализаторы позволяют использовать один из самых доступных источников энергии - солнечный свет.
«Фотокатализ играет ведущую роль в преобразовании токсичных загрязняющих веществ в нетоксичные продукты - углекислый газ и воду. Одним из самых дешевых и нетоксичных фотокатализаторов является диоксид титана. К сожалению, его фотокаталитическая эффективность под воздействием солнечного облучения - менее 10%. Наша задача - разработать новые фотокатализаторы с более эффективным откликом на солнечный свет и высокой фотокаталитической активностью», – сообщила Эльза Султанова.
Для создания фотокатализаторов в качестве органической составляющей учеными КФУ были выбраны производные тиа/каликса[4]арена. Их легкая модификация позволяет получать структуры различного строения.
«Ранее нашей исследовательской группой были получены новые положительно заряженные производные тиа/каликса[4]арена с различными фрагментами по нижнему ободу: алкильными и диацетиленовыми. Эти структуры способны самособираться в супрамолекулярные агрегаты, а в случае диацетиленовых - еще и полимеризоваться под воздействием облучения. Супрамолекулярные (полимерные) наноконтейнеры могут стабилизировать по поверхности и (или) в гидрофобной части различные наночастицы, образуя комплексы включения за счет различных нековалентных взаимодействий», – рассказала Э.Султанова.
По словам химика, в ходе работы по проекту будут создаваться композитные материалы на основе диоксида титана, производных каликсарена и наночастиц золота, платины и палладия, а затем исследоваться их фотокаталитические свойства в реакции фоторазложения органических загрязнителей окружающей среды - красителей и производных фенолов.
«Одной из глобальных проблем сегодня является загрязнение окружающей среды, в частности сточных вод, отходами промышленного производства. Я надеюсь, что фотокаталитически активные композиты, созданием которых я занимаюсь, помогут в ее решении», – сказала в завершение исследователь.