Ученые НГУ выиграли грант Российского научного фонда (РНФ). Разработка ученых поможет решить фундаментальные научные задачи, а также улучшить работу бытовых и профессиональных очистителей воздуха.
Тема работы новосибирских ученых — «Фото- и терморазложение металлокомплексов как способ формирования наночастиц металлов и биметаллических структур на поверхности фотокаталитически активных материалов».
Проект связан с явлением фотокатализа, которое заключается в возбуждении химической реакции или увеличении ее скорости под действием света в присутствии веществ, называемых фотокатализаторами, рассказывает старший преподаватель кафедры физической химии ФЕН, научный сотрудник группы фотокатализа Института катализа СО РАН Дмитрий Селищев. Эти вещества поглощают кванты света и участвуют в химических превращениях, многократно вступая в промежуточные взаимодействия с участниками реакции и восстанавливая свой химический состав после каждого цикла таких взаимодействий.
Фотокатализ составляет основу для ряда практических технологий, главной из которых является фотокаталитическая очистка и обеззараживание воздуха. Она активно используется при создании бытовых и профессиональных очистителей воздуха: такие загрязнители, как летучие органические соединения, полностью окисляются под действием света на поверхности фотокатализатора кислородом воздуха до безвредных компонентов.
Тем не менее, значительную долю вредных летучих загрязняющих веществ составляют неорганические газы с малым молекулярным весом, например, монооксид углерода. Эти соединения плохо подвергаются фотокаталитическому окислению на обычных фотокатализаторах. Решить эту проблему можно путем создания высокоактивных фотокатализаторов на основе полупроводников, модифицированных наночастицами металлов.
Переходные металлы, если их нанести на поверхность фотокатализаторов, способствуют повышению эффективности использования света (т.е. повышению квантового выхода) в фотокаталитических процессах. Однако нередко наблюдается обратный процесс: снижение активности фотокатализаторов при модифицировании металлами. Это означает, что важную роль играет состояние металла на поверхности фотокатализатора — его зарядовое состояние, размер частиц и их распределение по поверхности. На создание высокоактивных металл-модифицированных фотокатализаторов и выявление их критических характеристик для процесса фотокаталитического окисления и направлен проект.
Выполнение проекта позволит решить не только фундаментальные научные задачи, но и создать технологию получения высокоактивных металл-модифицированных фотокатализаторов для их использования в различных фотокаталитических устройствах и улучшения качества и безопасности жизни человека.
Размер грантовой поддержки проекта в 2017 году — 1,3 млн рублей.
Напомним, что недавно сотрудники Центра нелинейной фотоники и квантовых технологий НГУ также выиграли престижные гранты РНФ.
