Хуан Гузман (Juan J.L. Guzman) и его коллеги из Корнельского университета разработали инновационный конкурентный материал для очистки сточных вод от загрязнений. В основе новой разработки — углеродные наноэлектроды с токопроводящим покрытием из 3,4-этилендиокситиофена. Подробно о своей работе авторы рассказали в статье, опубликованной в журнале Journal of Power Sources.
Электроды были созданы методом электроспина из углеродного нановолокна и покрыты электропроводящим полимером, который называется PEDOT. После того как на электрод наносят это покрытие, на нем начинает расти слой электрически активных бактерий Geobacter sulfurreducens, которые производят электрический ток и передают электроны следующему электроду.
Бактерии питаются загрязнениями из сточных вод и производят электричество, а токопроводящее нановолокно создает для них благоприятную среду.
По словам ведущего соавтора исследования Хуана Гузмана (Juan Guzman), новый материал сможет значительно снизить стоимость производства электродов и тем самым сделать доступнее процесс водоочистки.
В будущем сидящие на электродах бактерии смогут захватывать загрязнения прямо из воды, протекающей мимо них, и перерабатывать их. Эта технология позволит водоочистным сооружениям занимать меньше места и повысить производительность.
Электрод был разработан другим ведущим соавтором исследования – Мерием Пеливанер (Meryem Pehlivaner) из Северо-западного университета и старшим автором Маргарет Фрей из Колледжа экологии человека. Ученые создали углеродное нановолокно методом электроспина и карбонизации. Нановолокно становится видимым глазу спустя несколько часов электроспина.
В разработке использовалось углеродное нановолокно, поскольку оно обладает высокой пористостью и биологической совместимо с бактериями. Добавление PEDOT повысило эффективность электрода.
