Polscy naukowcy opracowali nowe katalizatory usuwające z wody chlor

Na zdjęciu dr Anna Śrębowata z Instytutu Chemii Fizycznej PAN

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie, Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ) w Krakowie i Uniwersytetu Jana Kochanowskiego (UJK) w Kielcach opracowali dwa nowe katalizatory, pozwalające skutecznie oczyszczać wody wodociągowe ze związków chloru. Są tańsze i efektywniejsze od dotychczas stosowanych, umożliwią szersze wykorzystanie reakcji wodoroodchlorowania do skutecznego oczyszczania wody ze związków organicznych zawierających chlor.

Organiczne związki chloru można usuwać z wody za pomocą reakcji wodoroodchlorowania. "Stosuje się w niej niewielkie ilości wodoru - wyjaśnia Izabela I. Kamińska z IChF PAN - oraz odpowiednio dobrany katalizator, zwykle palladowy. Dochodzi wówczas do reakcji, w wyniku której związki chloroorganiczne zawarte w wodzie przekształcają się w substancje nietoksyczne – węglowodory nasycone i nienasycone. W przypadku reakcji z trichloroetylenem są to etan i etylen."

Pallad jest jednak drogą substancją. Katalizator zsyntetyzowany na Uniwersytecie Jagiellońskim na bazie zeolitu ZSM5 – porowatego materiału krzemowo-glinowego o uporządkowanej budowie - pozwala na bardzo oszczędne jego wykorzystanie palladu przez bardzo równomierne rozmieszczenie jego nanocząstek na powierzchni nośnika. Ponadto, jak pokazały pomiary, katalizator jest bardzo skuteczny w usuwaniu trichloroetylenu z wody.

"Przez wiele lat uważano, że zeolity nie nadają się do reakcji wodoroodchlorowania - mówi dr Anna Śrębowata z IChF PAN - ponieważ nie są odporne na działanie mieszaniny reakcyjnej. W naszych doświadczeniach wykazaliśmy jednak, że można na ich bazie stworzyć bardzo wydajny katalizator palladowy. To właśnie wysoka wydajność i szybkość działania powodują, że mimo zastosowania palladu nowy katalizator jest tak interesujący."

Zamiast palladu w katalizatorach można stosować także nikiel, który jest znacznie tańszy. Taki niklowy katalizator został stworzony przez chemików z UJK. Także ten wynalazek należy uznać za sukces.

"Wykazaliśmy - dodaje Śrębowata - że katalizator zawierający nikiel osadzony na mezoporowatym węglu aktywnym skutecznie usuwa trichloroetylen z wody. Sam proces wodoroodchlorowania zachodzi co prawda nieco wolniej niż w przypadku katalizatorów palladowych, ważne są tu jednak czynniki ekonomiczne: nikiel to pierwiastek stosunkowo tani. Na dodatek nasz nowy katalizator działa nawet w niewielkich ilościach i degraduje się bardzo wolno, co utwierdza nas w przekonaniu, że może być znakomitym zamiennikiem dla drogich metali szlachetnych."

(mk)