Chemici van de Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) hebben vastgesteld hoe hardnekkige verontreinigende stoffen in water eenvoudig en kosteneffectief kunnen worden afgebroken. Het proces vereist alleen een groen LED-lampje, een katalysator en vitamine C, en kan gehydrateerde elektronen produceren die op betrouwbare wijze de verontreinigende stoffen in het water vernietigen. Tot nu, complexe lasersystemen nodig waren. Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Angewandte Chemie .

Onderzoekers in de fotochemie gebruiken licht om chemische reacties op gang te brengen. "Het idee is dat licht een molecuul binnendringt en daar een reactie op gang brengt, " zegt chemicus Martin Goez van MLU, wiens onderzoeksgroep het nieuwe proces ontwikkelde. Van bijzonder belang zijn elektronen, die vrijkomen door de lichtenergie van hun moleculaire verbinding in vitamine C en dan vrij in het water aanwezig zijn. "Deze zogenaamde gehydrateerde elektronen zijn extreem reactief en kunnen, bijvoorbeeld, vervuilende stoffen afbreken. Het voordeel ten opzichte van andere stoffen is dat de elektronen volledig verdwijnen na de reactie, wat betekent dat ze geen schadelijke resten achterlaten, " vervolgt Goez. Deze speciale elektronen kunnen zelfs reageren met zeer stabiele stoffen en ze afbreken tot hun individuele componenten.

Tot nu, er waren dure en complexe high-power lasers nodig om dit soort elektronen te genereren. Het gebruik van dit soort apparatuur is ook gekoppeld aan strikte veiligheidsmaatregelen. In tegenstelling tot, de ontwikkeling van het team van Goez bij MLU is aanzienlijk eenvoudiger en kosteneffectiever. "Ons systeem bestaat uit een standaard groene lichtdiode, sporen van een metaalcomplex dat werkt als katalysator en vitamine C. Deze methode kan in een zeer vroeg stadium aan studenten worden aangeleerd, ", zegt Goez. De onderzoeksgroep testte de nieuwe methode op chloorazijnzuur, een uiterst giftige, stabiele stof. Met hun systeem de onderzoekers waren in staat om de verbinding te vernietigen in onschadelijke componenten. Ze konden ook aantonen dat hun kosteneffectieve alternatief net zoveel elektronen kon genereren als een krachtige laser.

De ontwikkeling van de onderzoeksgroep van de MLU is niet alleen geschikt voor het afbreken van schadelijke chloriden of fluoriden, de aanpak kan ook worden toegepast op vele andere fotochemische reacties die moeilijk op andere manieren te initiëren zijn.