ソーラーを使用して水を消毒するための過酸化水素を生成する

水を安全に使用および消費できるようにすることは、特に安全な飲料水にアクセスできない貧しい地域に住んでいる人々にとっては、非常に困難な作業です。 スタンフォード大学の研究者らが、最近開発した低コストの触媒が変化をもたらすことができると期待しているのはここだ。 この触媒は、酸化アルミニウム、硫化モリブデン、銅、酸化鉄からなるナノサイズの粒子（ナノフレーク）の形で提供されます。 太陽光にさらされると、触媒は光子に敏感な半導体/金属接合 (Cu-MoS2) のように機能し、放出された電子が周囲の水と反応し続け、過酸化水素 (H2O2) とヒドロキシ ラジカルが生成されます。

水媒介性疾患は非常に一般的であり、米国 CDC によると、米国でも 2021 年に 7,000 人が死亡、120,000 人が入院していると報告されており、世界中でさらに多くの感染者が発生しています。 害の多くは微生物、特に水生環境で繁殖する大腸菌などの細菌によってもたらされます。 研究者らは、汚染水中でこの触媒粉末を使用することにより、試験サンプル中の大腸菌コロニーが太陽光に60秒間曝露された後に完全に死滅したと報告した。

その理由は、過酸化水素および同様の活性酸素種は生細胞に対して非常に破壊的であるにもかかわらず、同時に非常に安全であるためです。 反応性が高いため、非常に不安定であり、したがって寿命が短い。 これは、触媒自体が強磁性であるため、磁石を使用して簡単に分離できるため、今や完全に死滅した微生物を含む水をその後消費する場合に役立ちます。

この概念実証が手元にあれば、特に最終の分離ステップに関して、これをできるだけ簡単にする場合に、製品がどのようなものになるのかを見るのは興味深いでしょう。 触媒は消費されず、おそらく汚染されないため、ほぼ永久に使用できるため、浄水タブレットや高価な濾過システムに代わる魅力的な代替品となります。

(見出し画像: 消毒前 (左) と消毒後の大腸菌の顕微鏡画像。赤丸で示したように、細菌の細胞膜に深刻な損傷を与える化学物質が日光によって生成されると、細菌はすぐに死滅しました。(画像提供: Tong Wu/)スタンフォード大学） ）