جامعة برمنغهام البريطانية تطور محفزات فائقة الرقة لتحليل الملوثات المائية

2026-07-02 11:42
المفضلة

أخبار ar.wedoany.com، عرض باحثون من جامعة برمنغهام (University of Birmingham، www.birmingham.ac.uk) طريقة جديدة لإنتاج محفزات فائقة الرقة، مما يفتح آفاقًا جديدة للتحفيز الكيميائي للملوثات المائية المستمرة. تعتمد هذه العملية على استخدام مواد طباقية كمواد أولية، حيث يتم تشتيتها في مذيبات مستدامة (الماء والإيثانول)، ثم يتم تطبيق معدل إجهاد مرتفع على الطورين السائل والصلب داخل المادة المشتتة. يتغلب الإجهاد الميكانيكي على قوى التجاذب فان دير فالس التي تربط المواد معًا، مما يؤدي إلى فصل الطبقات إلى صفائح دقيقة ومتناهية الصغر يمكن أن تصل سماكتها إلى بضع ذرات أو جزيئات. بالإضافة إلى تصنيع مواد فائقة الرقة ذات كفاءة كمومية عالية، تدعم العملية الجديدة بسهولة دمج مواد مختلفة، مما يسمح للفريق البحثي بتجربة "مواد اصطناعية فريدة، مثل نيتريد الكربون الجرافيتي وثنائي كبريتيد الموليبدينوم، وهما من أشباه الموصلات الطباقية العضوية وغير العضوية الواعدة التي يمكنها دعم النشاط التحفيزي الضوئي في نطاقي الأشعة فوق البنفسجية (UV) والطيف المرئي"، وفقًا لجيسون ستافورد، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية بجامعة برمنغهام. تعمل هذه العملية بواسطة القوى الميكانيكية وليس الطاقة الحرارية، مما يمنحها بصمة بيئية أصغر مقارنة ببعض طرق تصنيع المحفزات الأخرى، كما يمكن إعادة تدوير المذيبات والمواد الأولية واستخدامها مرة أخرى أثناء العملية.

يوجه التركيز على التحفيز الضوئي هذه المواد الجديدة نحو تطبيقات تحليل الملوثات الضارة في المياه. تستخدم هذه التطبيقات عادةً المحفزات الضوئية في عمليات الأكسدة المتقدمة (Advanced Oxidation Processes، AOPs). وأشار إيروينغ راميريز، الباحث في جامعة برمنغهام: "من خلال تمكين التحفيز الضوئي في نطاقي الأشعة فوق البنفسجية والمرئي، يمكن لهذه المواد المحفزة الاستفادة من نسبة أعلى من ضوء الشمس الساقط مقارنة بالمحفزات الضوئية التقليدية (مثل ثاني أكسيد التيتانيوم)، وتجنب بعض عيوب عمليات الأكسدة المتقدمة الأخرى. يمكن أن يفتح هذا الباب أمام معالجة مياه الصرف الصحي الشمسية السلبية التي لا تتطلب عادةً أضواء عالية الكثافة. بالإضافة إلى ذلك، توفر المواد النانوية ثنائية الأبعاد مساحة سطحية أكبر لكل غرام من المادة، مما يساعد على زيادة معدلات التفاعل وتحقيق استخدام أكثر كفاءة للضوء."

في المختبر، قام الفريق بتصنيع مواد تحفيز ضوئي جديدة على نطاق موسع، تعادل حوالي 100 غرام من المحفز. وأضاف جاكوب براون، طالب دراسات عليا في فريق ستافورد: "على الرغم من أن الكمية تبدو صغيرة بشكل عام، إلا أنها يمكنها معالجة مئات بل آلاف اللترات من المياه في تطبيقات معالجة مياه الصرف الصحي. كما يُظهر هذا العمل أن المواد النانوية المُصنّعة يمكن تثبيتها على ركائز مثل الزجاج، مما يلغي الحاجة إلى عمليات فصل المحفزات النهائية المكلفة، ويتيح معالجة كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي. وهذا مهم بشكل خاص للتوسع في أنظمة معالجة التدفق المستمر." ولإظهار أداء المحفز نفسه في بيئة معالجة مياه الصرف الصحي، قام الفريق بتوسيع نطاق العملية من نظام شبه دفعي صغير إلى نظام تجريبي بسعة 5 لترات، يمكنه استخدام الأشعة فوق البنفسجية أو ضوء الشمس للإضاءة في البيئات الخارجية.

تم تجميع هذه الأخبار القصيرة وإعادة نشرها من للمعلومات من الإنترنت العالمي والشركاء الاستراتيجيين، وهي مخصصة فقط للقراء للتواصل، إذا كان هناك أي انتهاكات أو مشاكل أخرى، فيرجى إبلاغنا في الوقت المناسب، وسنقوم بتعديلها أو حذفها. يُمنع منعًا باتًا إعادة نشر هذه المقالة دون إذن رسمي. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com

المنتجات ذات الصلة

ضاغط الغاز الطبيعي المدمجة للمنصات البحرية - Chongqing General Industry (Group) Co., Ltd.
محول توزيع مغمور بالزيت ذو قلب من السبيكة غير المتبلورة من النوع S(B)H15 (فئة كفاءة الطاقة 3) - Henan Longxiang Electric Co., Ltd.
محول الطاقة الكهربائيّة من النوع الجاف المصبوب من راتنج الإيبوكسي SCB13 - Jiangxi Yawei Electrical Co., Ltd.
عداد الطاقة الكهربائيّة الذكي أحادي الطور بتقنية إنترنت الأشياء - DDZM102-Z/D - Wasion Group Limited Co., Ltd.
H-40.5/0.4~1.14kV محطة فرعية مسبقة التركيب للجهد العالي/المنخفض مخصصة لتوليد الطاقة الجديدة - XJ (Xiamen) Intelligent Power Equipment Co., Ltd.
خلية شمسية N-type TOPCon ثنائية الوجه HG183 - Sichuan Sunsync Photovoltaic Technology Co., Ltd.
محول طاقة 0.66 كيلو فولت - Guangdong Sihui Instrument Transformer Works Co., Ltd.
نظام استخراج النفط بمضخة لولبية مدفوعة من السطح - Shandong Weima Pumps Manufacturing Co., Ltd.
ألواح فولاذية لأوعية الضغط - Wuyang Iron and Steel Co., Ltd.
جهاز الغاز الطبيعي المسال (LNG) - Kaifeng Air Separation Group Co., Ltd.
متحكم تدفق ذكي - ZENNER Metering Technology (Shanghai) LTD.
صمام الحجاب الحاجز - Sufa Technology Industry Co., Ltd., CNNC.
قراءات ذات صلة
تعتزم EQT الاستحواذ على شركة إدارة النفايات الأسترالية Cleanaway بتقييم يبلغ 9.3 مليار دولار أسترالي
2026-10-19
شركة كير البريطانية تحصل على عقد أعمال معالجة مياه الصرف الصحي بقيمة 65 مليون جنيه إسترليني
2026-10-10
بي تي تي التايلاندية وهيئة التصنيف الإيطالية توقعان اتفاقيتين للتعاون في مجال تكنولوجيا الطاقة
2026-10-09
استلام خمسة عروض لمشروع معالجة مياه الصرف الصحي شرق الرياض في السعودية
2026-09-30
توراي تحصل على طلبية أغشية التناضح العكسي لمشروع المياه المعالجة بقدرة 50 مليون غالون يومياً في سنغافورة
2026-09-27
الاتحاد الأوروبي يبدأ التحضير التشريعي لمعايير الحد الأدنى لكفاءة الطاقة في مراكز البيانات ويعتزم تقديم المقترح في الربع الثاني من 2027
2026-09-25
الصين تصدر ثلاث جهات مشتركة "النشرة الإحصائية للاستثمار الأجنبي المباشر الصيني لعام 2025"
2026-09-23
تركيا تعلن أجندة عمل COP31: رفع حصة الكهرباء من الاستهلاك النهائي العالمي للطاقة إلى 35% بحلول 2035
2026-09-23
الصين تعمل على تحسين معايير مكافحة التلوث الناجم عن الألواح الكهروضوئية وشفرات توربينات الرياح وبطاريات الطاقة المتهالكة
2026-09-22
تحالف شركة تشجيانغ تشوجين الصينية يفوز بعقد بقيمة 210 ملايين يوان لمشروع معالجة التربة في موقع مجموعة هوايهوا السابقة
2026-09-21