В Казани разработают очистку воды солнечным светом

Нанофотокатализаторы помогут против нефтеразливов и способны превращать CO2 в органические соединения.

(25 сентября 2025 20:18 , ИА "Девон" ) Полупроводниковые нанофотокатализаторы для очистки воды от загрязнений разрабатывают в Казанского национального исследовательского технологического университете (КНИТУ-КХТИ). Об этом говорилось в докладе доцента кафедры коллоидной химии Радика ШАМИЛОВА на заседании Научно-технического совета  (НТС) АО «Татнефтехиминвест-холдинг» (Казань).

Нанофотокатализаторы способствуют разложению загрязняющих веществ под воздействием солнечного света. Их можно также использовать в водородной энергетике. Нанофотокатализаторы способны превращать углекислый газ в различные органические соединения, например, в метан, этанол и т.д.

Рынок фотокаталитической очистки воды к концу 2031 года вырастет до $17 млрд, прогнозирует Шамилов. Драйверами роста рынка является ужесточение экологических требований в связи с растущей обеспокоенностью мировой общественности насчет загрязнения воды.

При этом на рынке будут доминировать страны Азиатско-Тихоокеанского региона (в основном, Япония). Ключевыми разработчиками технологий сегодня являются корпорации из Японии, США, Китая, Германии и Саудовской Аравии. Это TOTO, JSR, OSAKA Titanium Technologies, Daicel, Toshiba Materials, Ishihara Sangyo Kaisha, Showa Denko KK; KRONOS, Tronox Holdings, Nanoptek, Green Millennium; Hangzhou Harmony Chemicals, Lomon Billions, TIPE; BASF; CRISTAL.

«Полупроводники поглощают фотоны, - приводит Информ-Девон слова доцента КНИТУ. - Далее идет взаимодействие с молекулами кислорода, воды и образуется активная форма кислорода (свободные радикалы). Далее все это разлагает загрязнители».

Таким способом можно бороться с разливами нефти и нефтепродуктов, отходами химической и металлургической промышленности. К примеру, фенол разлагается на диоксид углерода (СО2) и воду. На каждой стадии процесса требуется поглощение фотонов и образование активных форм кислорода. Уже созданы методы синтеза катализаторов.

Вместе с тем, остается нерешенным ряд вопросов. Так, диоксид этана работает только в ультрафиолетовом диапазоне. Поэтому нужно разработать полупроводниковые материалы, которые эффективно будут поглощать свет, пояснил Радик Шамилов.

К тому же, нанофотокатализаторы в воде будут содержаться в виде взвеси, добавил ученый. После них нужно еще раз очищать воду, а это дорогостоящая технология. Решением может быть нанесение их на носители типа керамики, цеолита или магнитных частиц. Есть сложности и с повторным использованием катализатора. Также необходимо создать адсорбционные емкости и другое оборудование.

Сегодня в КНИТУ-КХТИ исследования проводятся на отдельных загрязнителях. «Разработанный материал может хорошо работать на них, но в реальных условиях может показать низкую эффективность, - цитирует ИА Девон докладчика. - Нужно испытывать на сточных водах». Пока ученые рассчитали, что на 200 кубометров воды потребуется килограмма порошка реагента.

Члены Научно-технического совета предложили опробовать данную технологию при ликвидации разливов нефти на море. Это одно из направлений работы Казанского химико-технологического университета, подтвердил Шамилов. Однако пока ведутся лишь лабораторные работы.

«Все это можно сделать с нашими веществами, - прокомментировал профессор кафедры физической и коллоидной химии КНИТУ Юрий ГАЛЯМЕТДИНОВ - Вы четко знаете, для каких веществ какую энергию надо подать, т.е. спектр солнечного света. Недавно китайцы громогласно заявили, что сделали схему преобразования света в органику. Но эта работа говорит о том, что мы им не уступаем».

Генеральный директор АО «Татнефтехиминвест-холдинг» Рафинат ЯРУЛЛИН назвал данное направление исследований очень перспективным. При этом он посоветовал найти замену дорогостоящим редкоземельным металлам, которые есть в составе реагентов. Переход на более доступные материалы планируется, заверил доцент КНИТУ.

Информагентство «Девон»: НАЙДЕНА ЗАМЕНА ХЛОРУ ПРИ ВОДОПОДГОТОВКЕ.
Петербургская фирма поставит технологии очистки воды нефтекомпаниям России и Саудовской Аравии.

СОЗДАН МНОГОРАЗОВЫЙ СОРБЕНТ ОТ РАЗЛИВОВ НЕФТИ НА МОРЕ.
В Губкинском университете также повышают эффективность почвенных бактерий-пожирателей нефтепродуктов.

Поделиться этой новостью у себя в соцсетях

Поиск по теме: КНИТУ-КХТИ, Татнефтехиминвест-холдинг, Рафинат Яруллин, наука, вода