AQUÆ
Изображение по умолчанию
компания

Скоро вода, сельское хозяйство и кислород на Марсе?

Время чтения: 3 минут

Исследователи разработали катализатор, разрушающий перхлорат, загрязнитель воды. Этот новый процесс очистки воды может позволить очистить почву Марса и сделать ее благоприятной для развития сельскохозяйственных культур.

Группа инженеров из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) разработала катализатор для удаления вредного химического вещества из воды на земле. Этот катализатор также может сделать марсианскую почву более безопасной для сельского хозяйства. И помогать производить кислород для исследователи Марса. Большой шаг вперед в освоении марсианского космоса ...

Перхлорат, вредное соединение на Земле и Марсе

Ядовитое химическое соединение, о котором мы говорим, - перхлорат. А отрицательный ион, состоящий из одного атома хлора, связанного с четырьмя атомами кислорода. Этот продукт естественным образом встречается в некоторых почвах на Земле. И его особенно много в марсианской почве. В виде мощный окислительКроме того, перхлорат производится человеком и используется в твердом топливе для ракет, фейерверков, боеприпасов, инициаторов подушек безопасности для транспортных средств, спичек или даже сигнальных ракет. Он также является побочным продуктом некоторых дезинфицирующих средств и гербицидов.

Из-за его повсеместного распространения в почве и промышленных продуктах, перхлорат - распространенный загрязнитель воды. Насколько это опасно? Это может вызвать определенные проблемы с щитовидной железой. Кроме того, перхлорат биоаккумулируется в тканях растений. Так, перхлорат в марсианской почве может сделать выращенную там пищу непригодной для употребления. Что значительно ограничило бы возможности поселения людей на Марсе… Этого мало? Перхлораты, присутствующие в марсианской пыли, также могут быть опасны для исследователей.

Вдохновляйтесь природой, чтобы избавиться от него

Современные методы удаления перхлората из воды требуют либо труднодостижимых условий, либо сложного многоэтапного ферментативного процесса для понизить степень окисления элемента хлора до безвредного хлорид-иона.

Тем не менее, ученые из Калифорнийского университета в Риверсайде, возможно, нашли решение. Аспирант Чансю Рен и Цзиньонг Лю, доцент кафедры химической и экологической инженерии инженерного колледжа Марлана и Розмари Борнс, черпали вдохновение из природы в за один шаг уменьшить содержание перхлоратов в воде при комнатной температуре и давлении.

Отправная точка: Рен и Лю заметили, что анаэробные бактерии (понять бактерии, которые живут без кислорода) использовать молибден в собственных ферментах для снижения перхлората и сбор энергии в условиях недостатка кислорода. Молибден? Чистый металл и незаменимый микроэлемент для питания растений, содержащийся в некоторых ферментах.

Однако это не первая попытка исследователейиспользовать молибден в качестве катализатора. " Предыдущие попытки создать химический катализатор на основе молибдена для восстановления перхлоратов не увенчались успехом.- объясняет Лю. Многие другие металлические катализаторы требуют суровых условий или несовместимы с водой. .

Процесс, снижающий содержание перхлоратов в воде более чем на 99,99%.

Затем исследователи попыталисьимитировать сложный микробный процесс восстановления перхлоратов по упрощенному подходу. Для этого у них была идея смешать три соединения общего назначения:

  • удобрение называется молибдат натрия,
  • органический лиганд (объект, объединенный с одним или несколькими атомами или центральными ионами химической структуры), называемый бипиридиновый связывать молибден,
  • и катализатор активации водорода, называемый палладий на угле.

Таким образом они получили мощный катализатор, способный быстро и эффективно расщеплять перхлораты в воде с использованием газообразного водорода комнатной температуры без какого-либо возгорания. " Этот катализатор намного более активен, чем любой другой химический катализатор, о котором сообщалось на сегодняшний день, и восстанавливает более 99,99% перхлората до хлорида независимо от начальной концентрации перхлората. - говорит Рен.

Новый катализатор снижает перхлораты в широком диапазоне концентраций, от менее 1 миллиграмма на литр до 10 граммов на литр. Поэтому его можно использовать в различных сценариях, в частности, для очистить загрязненные грунтовые воды, очистить сточные воды сильно загрязнены в результате производства взрывчатых веществ и, прежде всего, сделать Марс пригодным для жизни ! Дело следует продолжить ...

 

Статья под названием Биоинспирированный молибденовый катализатор для восстановления водного перхлората был опубликован в Журнале Американского химического общества. В их исследованиях к Рену и Лю присоединились Цзинью Гао, докторант Калифорнийского университета в Риверсайде, Джейкоб Палмер, студент бакалавриата, и Эрик Й. Би, ученик старшей школы. Peng Yang и Mengqiang Zhu из Университета Вайоминга охарактеризовали катализатор с помощью спектроскопии поглощения рентгеновских лучей, а Jiaonan Sun и Yiying Wu из Университета штата Огайо провели электрохимические испытания. Исследование финансировалось Национальным научным фондом.

 

© Adobe Stock

Читайте также ...

Для боливийских женщин вода - источник жизни ... и сохраняющегося неравенства

Альбан Деруэ

Дефицит воды и сельское хозяйство: след «нетрадиционных» источников

КОМАНДА AQUAE

Новое поколение лидеров за океан

КОМАНДА AQUAE

Оставьте комментарий

Этот сайт использует Akismet для уменьшения нежелательности. Узнайте больше о том, как используются ваши комментарии.

Переведите "
X