Обратимое смешение
жидкостей или порошка и жидкости - немаловажная задача для химиков. В
настоящее время не существует эффективных и одновременно недорогих
технологий, которые позволяли бы делать это. Так, для отделения
наночастиц, выполнявших роль катализатора, от жидкости, в которой они
находились, необходимо нагреть ее до очень высоких температур. Другой
вариант - ультрацентрифугирование, то есть центрифугирование жидкости с
чрезвычайно высокой скоростью (при этом наночастицы оседают на дно).
Авторы данной
работы добились разделения и смешения различных жидкостей и жидкостей с
наночастицами, добавив в смесь ПАВ под названием
4-бутилфенилдиазенилфеноксибутан-1-сульфонат натрия (AZOT-S4). При
облучении видимым светом это вещество помогает двум жидкостям (например,
воде и маслу) смешаться. Само оно при этих условиях растворимо в
маслянистых жидкостях. AZOT-S4 образует вокруг водяных капель оболочку,
позволяя им свободно перемещаться в "чуждой" водной среде. В случае
наночастиц оболочка из ПАВ препятствует их контактам друг с другом и
образованию комков.
Когда на AZOT-S4
попадает ультрафиолетовое излучение, это вещество меняет свою
пространственную конформацию и становится растворимым в воде. После
вспышки ультрафиолета водный слой начинает немедленно отделяться от
масляного, а наночастицы, лишенные оболочки быстро слипаются в комки,
которые легко отделить от жидкости.
Авторы работы
считают, что их технология будет востребована в промышленности.
Использование в качестве катализаторов наночастиц является очень
перспективным, так как позволяет сократить количество необходимого
вещества-катализатора. Кроме того, эффективная технология отделения
масла от воды необходима экологам, которые борются с нефтяными пятнами в
океанах.