Fotokatalitska razgradnja perfluoriranih snovi v vodi s sončno svetlobo

Ohranitev vodnih virov v Evropi predstavlja enega od temeljev varstva okolja. Med številnimi obstojnimi onesnaževali, ki predstavljajo veliko tveganje za evropsko vodno okolje, predstavlja prisotnost per- in polifluoroalkilnih snovi (PFAS), sintetičnih organskih molekul, ki se uporabljajo za proizvodnjo različnih potrošniških in industrijskih izdelkov, eno od najpomembnejših prednostnih nalog na področju kakovosti in čiščenja vode. PFAS predstavljajo poseben izziv za čistilne naprave, ki temeljijo na primarnem in sekundarnem čiščenju, zato je njihova nadgradnja z naprednimi metodami čiščenja zelo pomembna. Trenutni poudarek je na naprednih fizikalnih ali oksidacijskih/redukcijskih postopkih, pri čemer se upoštevajo tudi zahteve sekundarnega čiščenja in energetska učinkovitost. Fotokatalitska razgradnja z mehanizmom redukcije z uporabo sončne svetlobe prav tako predstavlja obetavno metodo za odstranjevanje PFAS. Glavni cilj projekta z naslovom ""Fotokatalitska razgradnja perfluoriranih snovi v vodi s sončno svetlobo"" (akronim SoAPperF) je razvoj fotokatalitskih materialov za reduktivno razgradnjo PFAS z izkoriščanjem in izboljšanjem lastnosti namenskih polprevodniških nanomaterialov (ang. nano-sized semiconducting materials, NSSM), kot so manjša rekombinacija nosilcev naboja in učinkovita aktivacija pri sončnem obsevanju. NSSM bodo zasnovani z nanašanjem žlahtne kovine (Ag) na materiale, aktivne pri sončnem obsevanju (BiVO4, g-C3N4, N-TiO2, Fe-TiO2, TiO2-WO3), ki bodo sklopljeni s kokatalizatorji na osnovi ogljika (reduciran grafen oksid, ogljikove kvantne pike). Karakterizacija NSSM vključuje temeljito analizo njihove strukture, površine in sestave, nanoorganizacije in morfologije, kristaliničnosti in polprevodniških lastnosti, medtem ko bodo optoelektronske lastnosti napovedane z računalniškimi kvantno-kemijskimi izračuni, ki bodo omogočali prilagajanje lastnosti NSSM. Reduktivna razgradnja PFAS pod sončno svetlobo bo potekala v šaržnih in pretočnih reaktorjih z imobiliziranim NSSM-jem. Določeni bodo mehanizmi fotokatalitske razgradnje in njihova povezava s spremembami parametrov kakovosti vode.