На конференции Frontiers in Optics (FiO) 2013 международного Оптического общества (The Optical Society, OSA), которая будет проходить в период с 6 по 10 октября в Орландо (штат Флорида), группа исследователей из Тайваня представит новую систему очистки сточных вод с использованием компакт-дисков.
Оптические диски стоят дешево, имеют широкое применение и доступность, — говорит физик Дин Пинг Цай из Национального тайваньского университета (National Taiwan University, NTU).
Ежегодно выпускается около 20 миллиардов дисков. Использование старых дисков в очистке воды может уменьшить количество отходов.
Цай и его коллеги из Национального тайваньского университета, Национальной лаборатории прикладных исследований и Научно-исследовательского центра Тайваня использовали поверхность из оптических дисков в качестве платформы для выращивания крошечных прямостоящих нанопалочек оксида цинка, толщина которых составляет почти одну тысячную ширины человеческого волоса.
Оксид цинка — недорогой полупроводник, выполняющий функцию фотокатализатора, способного разрушать органические соединения ультрафиолетовым светом, например, в сточных водах. Впервые фотокатализатор был выращен на поверхности оптического диска.
Процесс очистки происходит быстрее благодаря легкому прохождению света сквозь тонкую пленку из органических загрязнений на поверхности вращающегося диска. С помощью такого метода исследователи полностью очистили около 30 литров воды. Кроме дисков система предусматривает источник ультрафиолетового излучения и постоянную циркуляцию воды.
Для оценки скорости фотокаталитической реакции ученые использовали раствор метилового оранжевого красителя. В результате было установлено, что новый метод позволил удалить из воды более 95 процентов загрязнений. По словам авторов разработки, в нынешнем виде система способна очищать 150 миллилитров сточной воды в минуту.
Вращающийся дисковый реактор не занимает много места и имеет высокую эффективность по сравнению с другими методами фотокаталитической очистки сточных вод, говорит Цай. Система может быть применена в небольших масштабах для очистки вод, загрязненных бытовыми, промышленными и сельскохозяйственными стоками.
Ученые продолжают работать над повышением эффективности реактора. Одним из возможных путей является послойное размещение дисков.
Разработка одного японского инженера позволяет очищать водопроводную воду до уровня питьевой прямо в бутылке.
hi-news.ru
