V Laboratóriu uhlíkových nanoštruktúr a grafénových vrstiev na Ústave elektroniky a fotoniky FEI STU v Bratislave sa pripravujú bórom dopované diamantové vrstvy, ktoré je možné použiť nielen ako elektrochemické senzory ale aj na vysokoúčinnú elektrochemickú degradáciu ťažko rozložiteľných látok - polutantov v odpadových vodách. Čo je veľmi zaujímavý bonus k možnosti detegovať zvyšky liekov, drog, pesticídov ale aj vírusu SARS-COV-2 a iných látok ohrozujúcich kvalitu nášho života.
Bórom dopované diamantové elektródy, ktoré slúžia čistenie odpadovej vody sú vlastne vodivé, diamantové vrstvy nanesené na poréznych keramických materiáloch. Moduly na čistenie pozostávajú z dvoch paralelných elektród kruhového tvaru, na ktoré sa pripája určité napätie, ktoré v priestore medzi nimi vytvorí dostatočné množstvo reaktívnych častíc na degradáciu/rozklad škodlivých látok obsiahnutých v odpadovej vode. Výška napätia je, samozrejme, taká, aby nehrozilo nebezpečenstvo.
Tieto zariadenia sú v súčasnosti ešte finančne náročné na prevádzku, v porovnaní s bežnou čistiarňou odpadových vôd asi desaťnásobne. Vývojom riadiacej elektroniky sa však snažia znížiť náklady na polovicu. Senzory vyrobené z diamantových vrstiev majú veľkú výhodu z hľadiska mechanickej a chemickej stability; v porovnaní s komerčnými systémami na báze uhlíka sú pomerne robustné, až niekoľkostonásobne. „Diamantovými“ elektródami je možné merať tisíckrát bez zmeny ich vlastností. V podmienkach, v akých budú senzory osadené, sa nezaobídete bez stabilného a definovaného povrchu.
Ešte sa pýtam na cenový rozdiel; ak ideme porovnávať so štandardným senzorom, Diamantový senzor je desaťkrát drahší. Samozrejme, vo svetle jeho benefitov to stojí za to. Po rokoch vývoja, výskumu a práce bola znížená výrobná cenu diamantu v tomto laboratóriu zo 40 eur na 5 eur na cm2; za túto sumu je možné vyrobiť senzor v požadovanej kvalite, množstve a reprodukovateľnosti.
.
Obr. 1 Systém na čistenie odpadových vôd - degradácia farbiva z roku 2016 ÚEF FEI STU
Obr. 2 4 generácia systému na čistenie odpadových vôd - degradácia farbiva z roku 2021 ÚEF FEI STU
Obr. 3 Keramika a keramika s diamantovou vrstvou a jednotlivé fázy čistenia - degradácia farbiva
Čistenie vôd - degradácia farbiva si môžete pozrieť na videu https://www.youtube.com/watch?v=cmwfVOiencY
Návrh prietokového modulu nájdete na https://www.youtube.com/watch?v=ldOzv6WHZ8k
Zdroj: http://www.slovakdiamondgroup.sk/?p=1012
www.slovakdiamondgroup.sk
https://www.facebook.com/Slovenskediamanty
https://www.youtube.com/channel/UC3Bwl14gMp26eA_DuxjAROw