В рамках Уральского НОЦ мирового уровня ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ, Россия, г. Челябинск) решают глобальные проблемы экологии. В частности, в вузе совместно с Университетом Овьедо (Испания) разработаны фотокатализаторы, разлагающие вредные синтетические соединения (красители, производные нефтехимии, фенол) до углекислого газа и воды. Статья об исследовании, способном внести серьезный вклад в "зеленую химию", опубликована в журнале "Catalysis Today".
Загрязнения воздуха и воды, вредные выбросы в окружающую среду угрожают как здоровью человека, так и живой природе. На решение экологических задач направлены исследования Института естественных и точных наук ЮУрГУ, один из проектов которого – разработка фотокатализаторов для деструкции органических загрязнений.
Недавно в ЮУрГУ получили ряд новых катализаторов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению и основанных на новом перспективном материале – нитриде углерода.
«Самыми трудноокисляемыми загрязнениями в окружающей среде являются синтетические органические вещества, потому что в природе нет микроорганизмов, которые бы их разлагали — это поверхностно-активные соединения, красители, производные нефтехимии, фенол. Фотокатализаторы, разработанные нашими учеными, напротив, способны при воздействии ультрафиолетового облучения (специальные лампы или дневной свет) разлагать синтетические соединения до углекислого газа и воды, то есть тех газов, которые содержатся в атмосфере», — говорит декан химического факультета Института естественных и точных наук ЮУрГУ Вячеслав Авдин.
.jpg)
По словам создателей, разработанные материалы имеют более высокую селективность (до 80%) в реакциях получения промышленно важных органических соединений, чем существующие аналоги (40%). На основе полученных данных создана пилотная установка и проведены испытания получения ряда соединений, находящих применение в фармацевтике.
Сегодня Институт сотрудничает с ведущими университетами США, Великобритании, Германии, Финляндии, Испании, Сербии. К реализации научных проектов, направленных на защиту экологии, ЮУрГУ привлекает зарубежных ученых. Например, в стенах вуза ведет научную деятельность постдок из Индии Четтичипалаям Прабхахаран Сактхи Дхаран (SAKTHI DHARAN, C. P.).
«За десять лет работы в области органического синтеза я разработал нанокомпозиты Carbon Nano Tubes и армированные стекловолокном композиты с различными термореактивными материалами. Также я разработал три разных жидких кристалла. Совместные с ЮУрГУ исследования в будущем предполагают возможность создания нового вида карбоновых материалов (наноматериалов), которые будут интересны для дальнейшего применения в промышленности, а именно: в производственных процессах в органическом синтезе, очистке жидкостей и газов, создании мембран, использовании мембран для разделения газов», — рассказывает Четтичипалаям Прабхахаран Сактхи Дхаран.
Важно отметить, что к исследованиям активно привлекаются студенты университета. Их участие в научных проектах позволяет вузу подготовить квалифицированных специалистов, которые в будущем будут заниматься их реализацией. Это выпускники таких образовательных программ, как «Экологическая безопасность», «Экологогия и природопользование».
Кроме того, в 2019–2020 гг. году вуз планирует запуск англоязычных магистерских программ «Химия для инженерной защиты окружающей среды», «Биофотоника и физические методы исследования организма человека».