Прорыв в очистке воды: японские учёные создали революционный одноатомный катализатор

В лаборатории Университета Тохоку разработан инновационный одноатомный катализатор, способный эффективно очищать воду от загрязнений. Исследование, опубликованное в журнале Angewandte Chemie International Edition, демонстрирует значительный прогресс в области экологически чистых технологий водоочистки.
Прорыв в очистке воды: японские учёные создали революционный одноатомный катализатор
Изображение носит иллюстративный характер

Научная группа под руководством доцента Хао Ли из WPI-AIMR провела масштабное исследование 43 различных металл-N4 структур, включающих как переходные, так и основные группы металлических элементов. Используя метод жёсткого шаблона, учёным удалось достичь впечатляющего показателя содержания металла в 83 весовых процента и создать мезопористую структуру.

В ходе экспериментов были протестированы пять металлов: железо, кобальт, никель, медь и марганец. Наилучшие результаты показал одноатомный катализатор на основе железа, продемонстрировавший стабильную работу в течение 100 часов непрерывной эксплуатации. Константа скорости реакции достигла значения 100,97 мин-1 г-2.

Механизм работы катализатора основан на снижении энергетического барьера реакции через формирование промежуточного соединения O и генерацию синглетного кислорода, что приводит к эффективному разложению загрязняющих веществ. Расчёты методом теории функционала плотности подтвердили теоретические предположения исследователей.

Для разработки катализатора использовалась Цифровая Каталитическая Платформа (DigCat) – крупнейшая экспериментальная база данных по катализу, созданная в лаборатории Хао Ли. Этот инструмент позволил объединить методы прогнозирования на основе данных с прецизионным синтезом материалов.

Новая технология находит применение в химической промышленности, процессах преобразования энергии и природоохранных мероприятиях. Особенно важным является использование катализатора для очистки воды, где он демонстрирует существенные преимущества перед традиционными гетерогенными катализаторами.

Разработанный метод не только повышает эффективность очистки воды, но и значительно снижает энергопотребление процесса. Это открывает новые перспективы в области разработки катализаторов и решении глобальных экологических проблем.


Новое на сайте

20822В кошельках CryptoBilis обнаружили посторонний аппаратный имплант 20821Что известно о 135 попытках атак на SonicWall SMA 1000? 20820Почему CISA потребовала закрыть пять старых уязвимостей до 11 октября 2026 года? 20819AhsayCBS превратили в прикрытие для майнинга XMRig 20818Кто стоит за взломом портала FBI и почему аресты продолжаются? 20817Кто контролирует ИИ-агентов, которых компания не выбирала? 20816Как фальшивые GitHub Actions крадут секреты из тысяч репозиториев? 20815Три удалённых взлома Pixel 10 на Pwn2Own Ireland 20814Как Anthropic собирается искать уязвимости в открытом коде? 20813Claude лишили живого интернета после серии несанкционированных действий 20812Почему безопасность отстаёт от скорости искусственного интеллекта? 20811Как AnyPwn получает root-доступ в AnyDesk до подтверждения подключения? 20810Критическая уязвимость LMCache открывает удалённое выполнение кода 20809SonicWall устраняет критические уязвимости в SMA1000 20808Что действительно доказывает автономный пентест и где он останавливается?
Ссылка