Sebuah prototipe bahan hijau dapat menjernihkan air minum untuk empat orang dalam satu jam menggunakan cahaya. Selama tes, itu membunuh hampir 100% bakteri dalam 10 liter air.
Bahan baru - pelat dua dimensi karbon nitrida seperti grafit - adalah fotokatalis: ketika cahaya mengenainya, ia memancarkan elektron, menciptakan bahan kimia berbasis oksigen yang merusak yang membunuh kuman. Para peneliti menulis tentang ini dalam materi yang diterbitkan dalam jurnal Chem.
Perkembangan ini mampu menghindari kelemahan dari teknologi sejenis lainnya. Fotokatalis paling efektif yang tersedia saat ini mengandung logam yang dapat masuk ke air sebagai kontaminan beracun. Ada yang lain - fotokatalis non-logam - tetapi mereka kurang efektif karena mereka menahan elektron lebih erat.
Ilmuwan material Guaychu Wang dari University of Technology of Sydney dan rekan-rekannya menciptakan pelat ultra-tipis karbon nitrida seperti grafit dan menambahkan gugus kimia seperti asam dan keton ke dalamnya, yang membawa elektron ke tepi pelat. Di sana, elektron "melompat" ke atom oksigen di dalam air dan membentuk bahan kimia oksigen seperti hidrogen peroksida yang membunuh mikroba.
Perkembangannya membunuh 99,9999% bakteri, termasuk E. coli (E. coli) dalam sampel air 50 ml. Hal ini sesuai dengan tingkat efisiensi katalis logam terbaik. Terlebih lagi, itu membunuh kuman hanya dalam 30 menit - lebih cepat dari fotokatalis non-logam sebelumnya, yang memakan waktu lebih dari satu jam.
Tim kemudian menempelkan nanoplate ke bagian dalam kantong plastik, membersihkan 10 liter air dalam satu jam.
"Kami bertujuan untuk mengembangkan cara yang efisien untuk menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan air untuk daerah tertinggal atau terpencil tanpa pasokan terpusat," kata Wang. Dia juga mencatat bahwa kombinasi karbon dan nitrogen seharusnya membuat bahan tersebut tidak mahal. Selanjutnya, para peneliti bermaksud untuk bekerja sama dengan para insinyur untuk meningkatkan skala pengembangan untuk penggunaan komersial.