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Detoxification of waters for their recycling and potabilisation by solar photocatalysis in semi-arid countries

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Uso dell'ossigeno singoletto per disinfettare l'acqua potabile

Il progetto AQUACAT ha creato un trattamento di disinfezione dell'acqua che utilizza l'ossigeno singoletto come battericida. L'equipe ha anche sviluppato una nuova famiglia di fotosensibilizzatori per contribuire a produrre l'ossigeno singoletto.

Tecnologie industriali

La maggior parte dei casi della malattia gastrointestinale si presenta nelle aree rurali dei paesi in via di sviluppo dove la fornitura di acqua potabile pulita potrebbe non essere prontamente disponibile. Per contribuire a risolvere questo problema, il progetto AQUACAT ha sviluppato un sistema a basso costo e a bassa manutenzione per purificare l'acqua potabile tramite fotocatalisi. La tecnologia si basa sulla luce solare, che genera radicali ossidrili e ossigeno singoletto, una specie di molecola di ossigeno altamente reattiva che può uccidere i batteri. In questo modo, la luce solare si può usare per purificare l'acqua potabile contaminata. Il progetto AQUACAT ha sviluppato nuove forme di fotosensibilizzatori. Questi composti chimici sono sottoposti a fotoeccitazione prima di trasferire la propria energia ad altre molecole, rendendo la miscela reattiva più sensibile alla luce. I fotosensibilizzatori si basano su complessi Ru(II) poliazaeterociclici. I ricercatori hanno incubato campioni di acqua in presenza di irradiazione visibile e al buio. I campioni contenevano microorganismi E. coli e E. faecalis oltre a diverse forme di fotosensibilizzatori. I dati hanno dimostrato che il fotosensibilizzatore RSD4 non era efficace nel rimuovere i microorganismi dall'acqua in fase omogenea. Ciò era dovuto alla natura anionica (a carica negativa) della membrana biologica e del fotosensibilizzatore RSD4. Questi fattori erano responsabili della riduzione dell'interazione tra il batterio e la molecola del sensibilizzatore. Al contrario, è stato possibile notare che anche a concentrazioni molto basse in fase omogenea, il complesso RDP2+ ha dato come risultato una disinfezione altamente efficiente. Il fotosensibilizzatore cationico (a carica positiva) RDP2+ interagiva con la membrana a carica negativa del batterio, dando come risultato una disinfezione altamente efficace.

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