Исследователи обнаружили множество полезных свойств у нановолокон из титановых белил

Группа ученых из Наньянского технологического университета во главе с Дарреном Суном разработали технологию наноматериала с множеством потенциальных способностей и с весьма низкой себестоимостью. По сути, это массово производимое вещество, которое попадается нам на глаза каждый день - титановые белила (TiO2).

Но благодаря его новой запатентованной форме нановолокон вещество приобрело очень необычные свойства. Разработчики заявляют, что на основе данного наноматериала под действием солнечных лучей происходит фотокаталитическое разложение воды на водород и кислород, также с его помощью можно создавать необрастающие мембраны для фильтрования воды, например, в опреснительных целях. Более того, вещество бактерицидно и способно обеспечить эффективную стерилизацию, его применение может быть оптимальным в высокоэффективных ячейках Гретцеля. Как известно, традиционная методика разложения воды предусматривает применение в качестве катализатора очень дорогой и менее доступный материал, чем титановые белила, – платину.

А процесс опреснения воды происходит с применением в прямом осмосе мембран, которые быстро покрываются биопленкой, из-за чего резко снижается производительность установок и возникает необходимость в регулярной и сложной очистке. В данном случае намного целесообразней будет применение бактерицидных нановолокон, так как они полностью исключат подобные проблемы. Сингапурские исследователи продемонстрировали, как окись меди, нанесенная на 0,5г нановолокон диоксида титана, при погружении в один литр сточных вод произвели 1,53 мл водорода за час дневного времени. На первый взгляд подобная производительность может показаться незначительной, и, тем не менее, она в три раза превосходит показатели дорогого платинового катализатора. Кроме того, при условии менее загрязненных и более прозрачных для солнечного воздействия сточных вод объем генерируемого в час из 1 литра водорода может возрасти до 200 мл, а с добавлением нановолокон диоксида титана эта цифра и вовсе многократно увеличится. Если взять кубометр сточных вод, то речь пойдет о 200 л водорода в час.

Но пока это все теория, которая требует дополнительных более масштабных экспериментов. Что касается антибактериальных свойств нановолокон, то они могут пригодиться для создания стерилизующих бинтов, обеззараживающих раневую поверхность и свободно пропускающих воздух (без бактерий). В экспериментах с литиевыми батареями чудо-наноматериал команды Даррена Суна тоже показал отличные результаты. Используя модифицированные сферические наночастицы титана с добавлением углерода для плоских литиевых аккумуляторов в качестве анода, удвоилась емкость батарей и значительно повысилось количество допустимых перезарядок (т.е. продолжительность «жизни» батарей). В настоящее время ученые работают над коммерциализацией изобретения, идет поиск партнеров.