Bằng cách sử dụng ánh sáng mặt trời, các nhà khoa học thuộc Đại học Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), Đức đã giải phóng các electron từ các hợp chất phân tử di chuyển tự do trong nước, được gọi là các electron thủy hóa, để giảm và loại bỏ hoàn toàn các chất gây ô nhiễm hòa tan trong nước.

Thực tế hiện nay, trong các điều kiện cơ bản nhất, các nhà khoa học đã thành công với phương pháp này. “Các electron này có tính phản ứng cực mạnh và có thể được sử dụng cho rất nhiều phản ứng. Thậm chí, chúng còn có thể phá vỡ những chất gây ô nhiễm cứng đầu nhất”, ông Martin Goez, một giáo sư tại đại học MLU cho biết.

Tuy nhiên, để phát huy được hết tính năng của mình, thì các electron này cần phải được giải phóng khỏi các hợp chất phân tử mà chúng thường được gắn chặt trong đó. Cho đến nay, việc giải phóng các electron này đòi hỏi phải có các máy bắn tia laze công suất lớn rất phức tạp và đắt đỏ.

Các nhà nghiên cứu đã tìm một phương pháp tách electron mới, chỉ cần một đi-ốt phát ra ánh sáng xanh làm nguồn điện duy nhất. Vitamin C và một ít tổ hợp kim loại làm chất xúc tác được sử dụng để tạo ra phản ứng mong muốn.

Tuy nhiên, chất xúc tác này phải được bọc trong các hộp chứa nhỏ được gọi là các vi hạt. Điều này làm giảm hiệu quả của phản ứng, và bản thân các phân tử vi hạt này chỉ có tính thoái biến sinh học một phần.

Do đó, nhóm nghiên cứu đã tìm một phương thức nhằm tránh các chất phụ gia này. Và giải pháp mà họ đưa ra đó là chất xúc tác anion tích điện cao dựa trên một tổ hợp rutheni-kim loại.

Bằng cách kết hợp chất xúc tác này với muối urat, các nhà nghiên cứu đã thực hiện được phản ứng cần thiết trong nước mà không cần các vi hạt bằng cách lợi dụng lực đẩy tĩnh điện.

Các nghiên cứu khác cũng cho thấy quy trình này không chỉ là một phương thức hiệu quả để tạo ra các electron thủy hóa mà còn có rất nhiều ứng dụng khác.

“Phương thức thực hiện mới của chúng tôi đơn giản đến mức thậm chí không phải thử nghiệm trong phòng thí nghiệm”, ông Goez cho biết. Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một thử nghiệm thực tế trong một bãi cỏ và thử nghiệm phương thức mới trong nước bị nhiễm axit clo axetic.

Kết quả cho thấy các chất gây ô nhiễm được khử sạch trong một mẫu nước thậm chí khi chỉ có một lượng ánh sáng mặt trời vừa phải chiếu qua. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ đánh giá xem phương thức được các nhà hóa học tại Halle phát triển có thể ứng dụng trên phạm vi rộng để lọc nước bẩn thành nước tinh khiết không.

Phước Anh (Theo Hindubusinessline)