В основе технологии — модифицированный углеродом графитовый нитрид углерода. Под действием света материал образует синглетный кислород — активную форму кислорода, которая запускает разрушение молекул BP-3.
В лабораторных экспериментах наиболее эффективная версия катализатора за 120 минут разрушала более 95% бензофенона-3. Для обычного графитового нитрида углерода этот показатель составил около 25%, а без катализатора — около 8%. При этом количество общего органического углерода в воде за два часа уменьшалось почти на 60%, что указывает на частичное превращение загрязнителя в более простые соединения.
Исследователи проверили материал не только на искусственной морской воде, но и на образцах, взятых у берегов Китая и Австралии. Катализатор сохранял способность разрушать BP-3, хотя скорость реакции зависела от состава воды.
Ученые также проверили, что происходит с кораллами при загрязнении этим веществом. В эксперименте мягкий коралл Pachyclavularia sp. подвергали воздействию BP-3 в концентрации 7 мг/л в течение 10 дней. После этого кораллы перенесли на субстрат с фотокатализатором. Через 21 день у них наблюдались признаки восстановления: усилилась флуоресценция, раскрылись щупальца и улучшилось состояние симбиотических микроводорослей.
Чтобы частицы катализатора не рассыпались в воде, его закрепили на подложке из обожженной глины. Такая конструкция может одновременно очищать воду и служить поверхностью для прикрепления кораллов. После 15 последовательных циклов общей продолжительностью 30 часов эффективность материала снизилась примерно на 9%.
Однако до применения технологии непосредственно на коралловых рифах пока далеко. Все эксперименты проводились в лабораторных условиях, а концентрация загрязнителя задавалась исследователями. Необходимо проверить работу материала в открытом море, его воздействие на другие организмы, долговечность и безопасность продуктов распада BP-3.
Тем не менее исследование предлагает интересную идею: один материал может одновременно удалять органический загрязнитель из воды и создавать субстрат для восстановления коралловых экосистем.
