Ученые открыли потенциальное новое применение старыхкомпакт-дисков: они покрыли диски фотокаталитическими компонентами и закрутили их для очистки воды.

Музыкальные компакт-диски, особенно популярные в 90-х, кажутся все более устаревающими среди MP3-плееров и iPod. Многие меломаны задаются вопросом, что же делать с обширными коллекциями компакт-дисков. Ученые из Тайваня, кажется, придумали для них полезное применение: очистку сточных вод. Новое устройство очистки ученые представят на ежегодном собрании Оптического общества Frontiers in Optics 2013, которое с 6 по 10 октября пройдет в Орландо, штат Флорида.

«Оптические диски дешевы, доступны и легко используются», - заявил физик Дин Пинг Цай из Национального Тайваньского университета. Порядка 20 млрд дисков производится ежегодно до сих пор, а потому использование старых дисков для очистки воды поможет сократить уровень загрязнения.

Цай с коллегами использовали площадь поверхности компакт-дисков в качестве платформы для выращивания крошечных вертикальных нанопрутьев оксида цинка. Оксид цинка — недорогой полупроводник, который способен действовать как фотокатализатор, разрушая отдельные органические молекулы, такие как загрязнители в сточных водах, под воздействием ультрафиолета.

Пока другие ученые экспериментировали с использованием оксида цинка для разрушения органических загрязнителей, группа Цая впервые вырастила фотокатализатор на оптическом диске. Поскольку диски долговечны и способны быстро вращаться, загрязненная вода, которая капает на устройство, распространяется тонкой пленкой, через которую легко проходит свет, ускоряя процесс разрушения.

Устройство для очистки воды объемом примерно кубический фут. Помимо оптического диска, покрытого оксидом цинка, устройство содержит источник ультрафиолетового света и систему, которая повторно распределяет воду, чтобы и далее расщеплять загрязнители.

Группа ученых протестировала реактор с раствором краски метилоранж, образцовым органическим составом, который часто используется для оценки скорости фотокаталитических реакций. После обработки пол-литрового раствора краски за 60 минут они обнаружили, что почти 95% загрязнителей разрушились. По словам ученых, с помощью устройства можно обрабатывать 150 мл сточных вод в минуту.

Вращающий дисковый реактор невелик по размеру, потребляет мало энергии и обрабатывает загрязненную воду более эффективно, чем другие фотокаталитические методы обработки сточных вод, сообщил Цай. Устройство можно использовать для мелкомасштабной обработки воды, загрязненной городскими стоками, промышленными стоками и сельскохозяйственными загрязнителями. Ученые ищут способы повысить эффективность реактора, и, по оценке Цая, вскоре система может быть улучшена, чтобы работать еще быстрее, возможно, за счет использования сложенных стопками дисков.



Твитнуть