圣大化学家研制出可净化水中有机化合物的新型光催化剂
圣彼得堡国立大学的科学家们合成了一种基于氧化锡的光催化剂，它能在35分钟内分解抗生素，在20分钟内分解废水中的染料。化合物的效率已在在涅瓦河水样本上得到测试。
近年来，废水中有机物质的含量不断增加——这是全球化学工业快速发展的结果。当今的科学家们正积极致力于创造并运用一系列环保型生产技术，以减少对环境的负面影响。
该研究得到俄罗科学基金会的资助，研究成果发表在1区学术期刊《ACS Applied Nano Materials》和《Chemospher》上。
在众多有机污染物中，染料与抗生素这两大类最为突出，因为它们在高浓度下毒性最大。染料广泛用于纺织品、家用化工品、塑料、涂料和油漆。另一方面，抗生素被广泛用于治疗各种人类疾病，在农业中用于预防感染，有时也用于生产化肥。
这些有机物质在生产和使用过程中都可能进入废水。例如，非持久性染料在洗涤过程中会从织物上洗去，抗生素会随生物排泄物部分排出，二者进入废水会对自然界生物过程产生长期影响。例如，当今世界上大多数主要河流中的上述物质浓度都略有超标，但目前不会对环境造成明显负面影响。
圣彼得堡大学的化学家们定期开展调研，并创造新技术来解决这一问题。例如，他们已经创造出一种可以净化水中抗生素污染的吸附剂，开发出一种利用纳米粒子进行净化的方法，并创造出用于水处理系统的锌纳米片。
在俄罗斯科学基金会资助的新项目框架内，圣大科学家们建议利用光催化技术清除有机污染物分子——染料和抗生素。据研究团队成员、圣大学生叶甫盖尼·斯克里普金（Евгений Скрипкин）介绍，在光源的影响下，水中的光催化材料会产生特殊分子——活性自由基，也就是人们常说的活性氧，它们会破坏污染物。
圣彼得堡国立大学在俄罗斯科学基金会资助项目数量上持续领跑全国。2022年，我校科研团队斩获112项资助，占全俄获批项目总数的5.5%，创下单一机构最高纪录。值得关注的是，其中25%的资助项目由青年科研人员主导实施。至2023年，我校在俄罗斯科学基金会项目竞选中继续保持领先优势：圣彼得堡国立大学学者再获70项资助，占当年全国获批项目总量的5%。我校在2023年度申报的214份项目申请中，平均每3份就有1份成功获得资助，立项成功率显著。
各类物质都可以成为光催化剂材料。为了确定最高效的方案，必须系统地研究合成过程，研究每种材料的合成条件与所获纳米粒子参数之间的关系，并开发出一种能产生最大效益的生产算法。同时，净化过程的效率也会受到污染物本身的影响：一种光催化剂能破坏一种污染物，但对其他污染物可能毫无用处。
“即使是合成条件发生微小变化，也会显著改变材料的特性——使其变差，或相反地，显著改善其特性。例如，最小的纳米粒子在特定条件下可以结合成较大的粒子，我们可以通过改变合成条件来控制这一过程，从而获得所需的特性”，圣大纳米粒子与纳米结构材料合成研究团队负责人，副教授奥利嘉·奥斯莫洛夫斯卡娅（Ольга Осмоловская）解释道。
圣彼得堡大学的化学家们开发出基于氧化锡的光催化剂，并对其效率进行了测试。上述物质能够去除水中的抗生素杂志——磺胺哌啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑。
圣大科学家研制的化合物能在35分钟内分解95%以上的抗生素，并在20分钟内完全分解三种染料的混合物——亚甲基蓝、亚甲紫和罗丹明6G。
研究负责人、圣大物理化学教研室副教授米哈伊尔·沃兹涅先斯基（Михаил Вознесенский）指出，其主要优点是无废料产出、操作简单，因为该操作不需要复杂的设备，也不需要花费大量时间和金钱。科学家们的研发成果使类似实验可以能够进行类似实验来净化水中的其他有机污染物。该项目为研发可用于净水系统的复合材料铺平了道路。圣彼得堡大学科学家们的下一步将是打造该系统的原型。
圣彼得堡国立大学是俄罗斯历史最悠久的大学，成立于俄历1724年1月28日（公历2月8日），当时彼得大帝颁布了关于建立大学和俄罗斯科学院的法令。如今，圣彼得堡国立大学已成为世界一流的科学、教育和文化中心。2024年是圣彼得堡大学建校300周年校庆。
在俄罗斯联邦政府副总理德米特里·切尔内申科（Дмитрий Чернышенко）主持召开的庆祝圣彼得堡国立大学建校300周年组委会会议上，批准了校庆框架内的活动计划。这些活动包括以圣大为名命名一颗小行星，发行带有特殊设计的银行卡，在俄罗斯航空公司的飞机上做品牌营销等。为纪念圣彼得堡国立大学建校300周年发行了一枚邮票，其上绘有十二学院大楼乌瓦罗夫伯爵纪念碑。此外，还从拜科努尔航天发射场发射了一枚带有大学标志的联盟号火箭。
根据圣彼得堡市长亚历山大·贝格洛夫（Александр Беглов）的决策，北方首都的2024 年被宣布为圣彼得堡大学年。在圣彼得堡大学300周年校庆当天，海神柱上的火炬被点燃。圣彼得堡大学的旗帜被装饰在宫殿桥上，公共交通工具上装饰有圣彼得堡大学的标志。2024年5月，我校首次参加了城市日庆祝活动，并成为单独的活动平台。圣大还专门为庆典开通了网站，介绍杰出校友、科学成就以及校庆工作的详细情况。