Matériels

Crédit: Domaine public UNSPLASH / CC0

Certaines parties de la Nouvelle-Orléans et de ses zones humides environnantes coulent progressivement, et bien que la plupart de la ville reste stable, une nouvelle étude des chercheurs de l’Université de Tulane suggère que les sections du système de protection contre les inondations de 15 milliards de dollars de la région peuvent nécessiter des améliorations régulières pour dépasser l’affaissement des terres à long terme.

L’étude, publiée dans Science Advances, a utilisé des données radar satellites pour suivre des changements subtils dans l’élévation du sol à travers la plus grande Nouvelle-Orléans entre 2002 et 2020. L’étude a révélé que certains quartiers, zones humides et même sections de murs d’inondation coulent de plus d’un pouce par an, avec certaines zones qui subissent jusqu’à 47 millimètres (près de 2 pouces) de perte annuelle.

“Dans une ville comme la Nouvelle-Orléans, où une grande partie des terres est déjà près du niveau de la mer, même les baisses mineures d’élévation peuvent augmenter les risques d’inondation”, a déclaré Simone Fiaschi, auteur principal de l’étude et ancien chercheur du département de science et d’ingénierie de la rivière-coastale de Tulane, maintenant employé à Tre-Altamira.

Les résultats soulignent à quel point les forces naturelles et axées sur l’homme remodèlent le paysage de la ville. Les causes du naufrage – connues comme subsidence – incluent le compactage naturel du sol, le pompage des eaux souterraines, le développement industriel et l’héritage du drainage des zones humides pour la croissance urbaine.

L’étude a utilisé une technique de télédétection appelée INSAR (radar d’ouverture synthétique interférométrique), qui détecte les changements à l’échelle des millimètres dans l’élévation de la surface terrestre en comparant les images radar satellites prises au fil du temps. Cela a permis aux chercheurs de construire la carte la plus détaillée à ce jour du mouvement terrestre vertical à la Nouvelle-Orléans, y compris des zones comme les zones humides qui manquaient auparavant de données fiables.

Parmi les découvertes les plus troublantes: certaines des murs d’inondation et des digues en béton construites pour protéger la ville après que Katrina s’enfonce eux-mêmes. Dans quelques cas, certaines parties de l’ouragan et du système de réduction des risques de dommages causés par les tempêtes (HSDRR) perdent une élévation plus rapidement que la mer augmente, ce qui réduit leur capacité à bloquer les surtensions des tempêtes.

“Ces résultats sont un réveil”, a déclaré le co-auteur du professeur Mead Allison, également de Tulane. “Nous avons besoin d’une surveillance et d’une entretien continue pour nous assurer que nos défenses des inondations ne perdent pas leur niveau de protection sous nous.”

L’étude a également révélé que des poches de naufrage autour des sites industriels, de l’aéroport et des développements résidentiels plus récents – se trouvent où la compression des sols et le retrait des eaux souterraines sont probablement des contributeurs. En revanche, certaines zones telles que certaines parties de Michoud ont montré une modeste soulèvement des terres, probablement en raison de l’arrêt du pompage industriel des eaux souterraines et de la récupération de la nappe phréatique.

Les zones humides à l’est de la ville, connue depuis longtemps pour leur importance écologique, coulent également rapidement par endroits. À certains endroits, la perte d’élévation pourrait transformer les marais en eau libre dans une décennie si les tendances se poursuivent. Cela a des implications non seulement pour la faune mais aussi pour la protection des tempêtes, car les zones humides aident les surtensions de tempête.

La Nouvelle-Orléans, dont une grande partie se trouve sous le niveau de la mer, s’appuie sur un système élaboré de digues, de pompes et de canaux de drainage pour empêcher l’eau de sortir. À mesure que le niveau de la mer monte et que le sol coule, la marge d’erreur se rétrécit.

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Les experts affirment que sans surveillance soutenue, y compris les données par satellite et les mesures au sol, il est difficile de savoir où renforcer les digues ou comment planifier des tempêtes futures.

“Cette recherche montre que le mouvement des terres n’est pas uniforme, et la compréhension de ces modèles est cruciale pour protéger les vies et les propriétés dans une ville où les pouces comptent vraiment”, a déclaré Fiaschi. “Cependant, il est crucial de se rappeler que nos résultats nécessitent toujours un détournement soigneux.

L’étude met en évidence le potentiel de la surveillance des satellites pour guider la maintenance des infrastructures et la planification urbaine, non seulement à la Nouvelle-Orléans, mais dans les villes côtières dans le monde envers des défis similaires.

Plus d’informations:
Simone Fiaschi, Mouvement terrestre vertical dans la plus grande Nouvelle-Orléans: aperçu des conducteurs sous-jacents et impact sur les infrastructures de protection contre les inondations, Science Advances (2025). Doi: 10.1126 / sciadv.adt5046. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt5046

Fourni par l’Université Tulane

Citation: L’étude révèle que des terres inégales coulent à travers la Nouvelle-Orléans, augmentant les préoccupations à risque des inondations (2025, 27 juin) récupérées le 29 juin 2025 de https://phys.org/news/2025-06-reveals-uneven-orleans.html

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Lorsque vous vous lavez les cheveux, vous libérez probablement un certain nombre de substances qui peuvent être nocives pour les petites créatures dans nos voies navigables. Actuellement, il n’y a aucune restriction sur l’ajout de ces substances aux produits. Crédit: Erick Larregui / Unsplash.com

Vous connaissez probablement le sentiment. Cela fait quelques jours que vous avez lavé les cheveux pour la dernière fois, et il semble graisseux, lourd et emmêlé. Vous sautez sous la douche et appliquez une généreuse quantité de shampooing sur vos cheveux.

Après vous être serré et se tenir devant le miroir, vos cheveux sont à nouveau doux, moins crépus et brille sainement. Tout cela grâce à votre shampooing.

Les cheveux humains sont en kératine. Il a intrinsèquement une charge négative, mais plus elle est usée, plus la charge négative devient grande. Cela rend les cheveux crépus et ternes. La plupart des shampooings modernes contiennent donc un certain nombre de substances chargées positivement. Ces agents adoucissants se lient aux cheveux, les rendant moins crépus et leur donnant de brillance.

Auparavant, on pensait que ces agents adoucissants ne posaient aucun risque environnemental. Les substances sont de grandes molécules qui ne peuvent pas pénétrer les cellules animales et végétales. Et normalement, seules les substances qui le font sont testées toxicologiques.

Cependant, de nouvelles recherches montrent que c’est une erreur. Les agents d’adoucissement affectent les petits animaux aquatiques, tels que la daphnie, dans les cours d’eau, les lacs et les rivières d’une manière qui leur rend difficile de trouver de la nourriture, ce qui a finalement conduit à leur mort, explique le chercheur principal Hans Sanderson du Département des sciences de l’environnement à l’Université d’Aarhus. Les résultats sont publiés dans la revue Aquatic Toxicology.

“Nous avons mené la première étude dans le monde pour étudier cela. Les substances ne pénètrent pas les cellules des animaux, mais nous nous en tenons plutôt à la surface de l’animal. Cela affecte physiquement l’animal, ce qui le rend incapable de se déplacer également, et il altère sa capacité à ingérer des aliments”, dit-il.

Adoucissement des agents

Des agents d’adoucissement sont ajoutés au shampooing, au conditionneur et à une large gamme d’autres produits de soins personnels.

Ces substances appartiennent à un groupe de produits chimiques appelés polymères. Même si le mot polymère est souvent associé aux plastiques, ils n’ont rien à voir avec le plastique. Le plastique, le bois et même l’ADN sont construits à partir de polymères.

Le type de polymères utilisés dans le shampooing, par exemple, sont de grandes molécules appelées polyquaternium. Ils s’assurent que les autres ingrédients du shampooing adhèrent aux mèches de cheveux lorsque nous nous lavons les cheveux.

Le polyquaternium a une capacité unique à se lier à d’autres molécules car elles ont une charge positive.

Une industrie d’un milliard de dollars

Sanderson et ses collègues ont testé une poignée des différents agents d’adoucissement utilisés dans les produits de soins personnels. Cependant, ceux-ci ne représentent qu’une petite fraction des 25 000 agents d’adoucissement utilisés dans le monde.

En plus des produits de soins personnels, les agents d’adoucissement sont également utilisés dans la solution de lentille de contact et dans les usines de traitement des eaux usées. Lorsque les eaux usées doivent être purifiées, ces substances sont ajoutées car elles se lient à d’autres molécules. Cela provoque une silhouette des molécules, ce qui les rend plus faciles à filtrer hors de l’eau.

Les agents d’adoucissement jouent un rôle crucial dans de nombreux produits et font partie d’une industrie d’un milliard de dollars. Mais cela ne signifie pas qu’ils devraient être exemptés d’un examen minutieux, explique Sanderson.

“Dans l’UE, les législateurs commencent à réaliser que nous devons également étudier les substances qui ne pénètrent pas.

“Je suis bien conscient du fort intérêt de Cefic à créer les meilleures conditions pour ses membres. Cela dit, j’avais une liberté totale pour mener les expériences aussi complètement que possible.

En fait, c’est une pratique standard dans l’UE pour CEFIC pour soutenir une grande partie de la recherche qui constitue la base de la législation de l’UE. En d’autres termes, ils fournissent une grande partie des connaissances dont les responsables doivent prendre les bonnes décisions.

Ici, vous voyez une daphnie. Au Danemark, il existe 99 espèces de daphnie – principalement dans l’eau douce. Les daphnie sont également communément appelées les puces d’eau. Crédit: Creative Commons / Store Norske Leksikon

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Affectant les espèces clés de l’écosystème

Dans leurs expériences avec des agents d’adoucissement, Sanderson et ses collègues ont étudié comment les substances affectent deux espèces de la famille Daphnia.

Les daphnie sont de minuscules crustacés qui vivent dans des ruisseaux ou des lacs d’eau douce. Ils mangent des algues, des bactéries et de la matière végétale, et ils jouent un rôle important dans l’écosystème. À la fois parce qu’ils purifient l’eau et parce qu’ils servent de nourriture pour un large éventail de poissons.

Mais lorsque trop d’agents d’adoucissement sont présents dans l’eau, cela nuit à la daphnie, explique Sanderson.

“Nous avons testé deux espèces différentes. Dans la première espèce, les substances collantes se sont attachées à son corps, ce qui entrave considérablement ses mouvements. Cela affecte les chances de survie des animaux – et a donc un fort effet négatif sur elle. La deuxième espèce a été légèrement moins affectée.”

Ces résultats suggèrent que des réglementations devraient être établies dans ce domaine et que davantage de substances devraient être étudiées, dit-il.

“Ces agents d’adoucissement, qui sont de grandes molécules, sont très difficiles à étudier pour leurs effets néfastes car ils se lient à tout. Pour les étudier aussi précisément que possible, nous devons imiter les conditions dans les cours d’eau et les lacs pour voir l’effet réel”, explique Sanderson.

“Nous avons réussi à le faire, et nous avons développé une méthode pour tester les effets environnementaux de beaucoup plus de ces substances.”

Et mon shampooing?

Sanderson ne spéculera pas sur les conséquences futures de ces résultats. Il souligne cependant, cependant, que les substances se trouvent dans la plupart des produits que nous utilisons, même ceux avec l’écolabel de cygne nordique.

“Même les produits neutres marqués au cygne contiennent certaines de ces substances. Il se peut que les producteurs de ces produits devront rechercher une gamme d’autres substances à l’avenir”, dit-il.

Il convient également de reconsidérer si ces substances doivent être utilisées dans les usines de traitement des eaux usées du pays, où elles sont actuellement utilisées.

“Les substances sont ajoutées pour filtrer d’autres substances des eaux usées. Par conséquent, nous devons aborder la question de ce qui est pire pour l’environnement: ces substances ou les substances qu’ils aident à filtrer”, dit-il.

Plus d’informations:
Jessica L. Brill et al, toxicité aiguë et chronique des polyquaterniums cationiques de la densité de charge variable et du poids moléculaire à Daphnia magna et Ceriodaphnia dubia, toxicologie aquatique (2024). Doi: 10.1016 / j.aquatox.2024.107178

Fourni par l’Université d’Aarhus

Citation: Les produits de soins personnels peuvent être toxiques pour la vie aquatique, Study Warns (2025, 26 juin) récupéré le 27 juin 2025 de https://phys.org/news/2025-06-personal-products-toxic-aquatic-life.html

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Thérapie médiée par BEV-SNA pour la fibrose pulmonaire idiopathique. Crédit: agrégat (2025). Doi: 10.1002 / AGT2.70086

Les scientifiques chinois ont développé une nouvelle nanothérapie connue sous le nom d’acides nucléiques sphériques extracellulaires biomimétiques (BEV-SNA), qui a montré une efficacité dans le traitement de la fibrose pulmonaire idiopathique (IPF). L’étude a été publiée dans la revue Aggregate.

L’IPF est une maladie mortelle caractérisée par des cicatrices pulmonaires irréversibles, affectant plus de 5 millions de patients dans le monde, avec une survie médiane de seulement trois à cinq ans. Les traitements actuels de l’IPF, tels que le nintedanib et la pirfénidone, qui sont approuvés par la US Food and Drug Administration (FDA), seulement modérément lente de la maladie sans survivre de manière significative.

Les vésicules extracellulaires dérivées des cellules souches mésenchymateuses (MSC-EVS) ont montré un potentiel thérapeutique, mais elles sont confrontées à des défis comme un faible rendement de production, une variabilité fonctionnelle et une mauvaise efficacité d’administration aux tissus pulmonaires, ce qui limite leur application clinique.

Pour relever ces défis, les chercheurs de l’Institut Ningbo de la technologie et de l’ingénierie des matériaux (NIMTE) de l’Académie chinoise des sciences, en collaboration avec leurs partenaires, ont conçu et synthétisé une plate-forme BEV-SNA pénétrante pulmonaire pour la thérapie IPF. L’équipe a intégré les BEV a produit mécaniquement des cellules souches mésenchymateuses primaires avec de l’ADN modifié au cholestérol par assemblage hydrophobe, conduisant à une architecture tridimensionnelle (3D).

“Cette structure d’ADN 3D dense peut réduire l’adhésion du mucus, améliorant ainsi la pénétration des voies respiratoires et facilitant une absorption cellulaire efficace dans les tissus pulmonaires profonds”, a déclaré le professeur Wang Kaizhe, un auteur correspondant de l’étude.

Dans cette étude, la plate-forme BEV-SNA a atteint une augmentation de 17,2 fois de la production de vésicules par rapport aux vésicules extracellulaires naturelles.

Dans les modèles de souris, Bev-SNA a démontré des effets thérapeutiques impressionnants à divers stades. Le traitement a effectivement éliminé les espèces réactives de l’oxygène (ROS) pour protéger les cellules alvéolaires, réduit les cytokines pro-inflammatoires pour supprimer l’inflammation et inhibé le dépôt de collagène pour lutter contre la fibrose. Cette thérapie a entraîné un taux de survie de 50% dans les groupes traités, surpassant considérablement les témoins non traités.

Cette étude présente une stratégie à double action qui aborde le cycle ROS-inflammation-fibrose tout en permettant une livraison efficace aux tissus pulmonaires profonds. Il peut ouvrir la voie à des traitements innovants pour les maladies respiratoires et les progrès de la conception de la nanomédecine biomimétique.

Plus d’informations:
Saiyun Lou et al, les acides nucléiques sphériques extracellulaires biomimétiques pulmonaires pour la thérapie par la fibrose pulmonaire par le piégeage des ROS et les effets anti-inflammatoires, agrégés (2025). Doi: 10.1002 / AGT2.70086

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: La nanothérapie biomimétique est prometteuse pour le traitement de la maladie mortelle des cicatrices pulmonaires (2025, 25 juin) récupérée le 26 juin 2025 de https://phys.org/news/2025-06-biomimétique-nanothérapie-fatal-lung-scarring.html

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Dans des conditions cryogéniques, une équipe de SLAC et de LLNL a utilisé des rayons X pour déclencher la décomposition et mesurer la structure des molécules explosives élevées. Crédit: Dan Herchek

Des explosifs élevés sûrs et efficaces sont essentiels à la mission de Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) de l’intendance du stock. Il est relativement simple d’étudier la composition de ce matériel avant une détonation ou d’examiner les restes de suie par la suite. Mais la chimie entre les deux, qui dicte une grande partie du processus de détonation, échappe à l’interrogatoire expérimental au fur et à mesure qu’il passe dans quelques nanosecondes ou moins.

Dans une étude publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, des chercheurs du Laboratoire national d’accélérateur SLAC et du LLNL ont déclenché une décomposition lente d’un explosif élevé et mesuré les effets sur les molécules qui lui sont. Le travail fournit la preuve de concept d’un processus qui pourrait être étendu pour examiner la chimie dynamique ultra-rapide pendant les détonations et illumine des structures intermédiaires qui n’ont jamais été vues expérimentalement auparavant.

Au rayonnement Synchrotron de Stanford Lightource, l’équipe a utilisé des rayons X pour à la fois déclencher les réactions chimiques impliquées dans la décomposition et mesurer les résultats.

“La diffusion Raman RAMAN est une capacité unique qui peut donner accès à la chimie en vrac de ces matériaux”, a déclaré le scientifique du SLAC et auteur principal Oscar Paredes Mellone.

La technique excite les électrons dans les noyaux des atomes en les fourrant avec des photons à rayons X qui diffusent et transfèrent une partie de leur énergie à ces électrons de base. Un détecteur mesure la nouvelle énergie des rayons X, et la différence révèle la structure électronique et la composition du matériau.

“Nous n’allons pas affirmer que la décomposition induite par les rayons X est identique à la détonation, mais nous pensons que cela peut être assez similaire”, a déclaré le scientifique et auteur LLNL Trevor Willey. “Vous êtes juste excitant et brisant les molécules avec des rayons X au lieu de le choc de la détonation.”

Mais ce n’est que sous des températures cryogéniques que ce processus se fige en place assez longtemps pour capturer et mesurer les intermédiaires chimiques transitoires.

“En faisant ces expériences beaucoup plus lentes, statiques et cryogéniques, nous montrons qu’il est possible d’utiliser potentiellement la spectroscopie Raman aux rayons X dans une expérience de détonation”, a déclaré Willey.

En plus de leurs expériences, Paredes Mellone a fouillé la littérature des fragments moléculaires proposés théoriquement être présents pendant les étapes initiales du processus de détonation. Pour les candidats plausibles, il a travaillé avec des collègues de l’Institut national des normes et de la technologie pour calculer leurs signatures Raman à rayons X moléculaires et a comparé les modèles aux données spectrales. Les résultats ont montré quelques candidats les plus susceptibles et des mécanismes de décomposition clés: certaines liaisons clivaient et conduisant à l’ouverture de la structure interne de type cage de la molécule explosive.

Bien que cette étude de décomposition fournit la base d’expériences de détonation structurées similaires, certaines progrès seront nécessaires.

“Afin de prendre cette dynamique, vous auriez besoin d’une source de rayons X incroyablement intense et pulsée – un laser à rayons X à rayons X – comme le Linac Coherent Light source au SLAC”, a déclaré Willey. “Nous devons encore faire une bonne quantité de travail pour optimiser les détecteurs et améliorer également leur efficacité.”

À cette fin, la communauté des scientifiques de SLAC, LLNL et ailleurs explorent des moyens d’incorporer la spectroscopie Raman à rayons X plus systématiquement à la Linac Coherent Lightource.

Plus d’informations:
Oscar A. Paredes Mellone et al, déchiffrer les voies de décomposition des explosifs élevés avec spectroscopie Raman à rayons X cryogénique, Actes de l’Académie nationale des sciences (2025). Doi: 10.1073 / pnas.2426320122

Fourni par Lawrence Livermore National Laboratory

Citation: Explosifs élevés au ralenti: les molécules de congélation en place montrent des réactions chimiques (2025, 24 juin) récupérées le 24 juin 2025 à partir de https://phys.org/news/2025-06-High-Exposives-Motion-Molecules-chemical.html

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Images TEM de CN (A, B) et D-CN (C, D) de différentes zones. Crédit: Communications chimiques (2025). Doi: 10.1039 / d5cc01401h

Les photocatalyseurs sont des matériaux puissants qui utilisent la lumière comme source d’énergie pour le fonctionnement, devenant des matériaux indispensables dans de nombreux domaines, de l’industrie alimentaire et biomédicale à la production d’énergie. Ils sont principalement composés de composés métalliques comme les oxydes, les sulfures, etc., mais malgré leur grande efficacité, avec le temps, ils deviendront des déchets.

Heureusement, parmi les nombreux composés qui présentent des propriétés de semi-conducteur, certains ne contiennent pas de métal. Ce sont des composés organiques contenant des hétéroatomes et possédant une structure unique. L’un d’eux est le nitrure de carbone graphitique, également appelé nitrure de carbone (CN), qui est simplement basé sur le carbone et l’azote formant une structure polymère.

Ce semi-conducteur sans métal offre une stabilité chimique élevée et une faible énergie d’activation adaptée à son utilisation dans les processus solaires. Cependant, il n’est pas exempt de limitations telles que la recombinaison rapide des porteurs de charge photogénérés, ce qui signifie que l’énergie absorbée par la lumière est des déchets.

Un autre est le nombre limité de sites actifs en surface entraînant une mauvaise mobilité de la charge à travers toute la structure des matières photoactifs sous le processus photocatalytique. Par conséquent, les inconvénients comme le transfert d’électrons inefficaces et la recombinaison des porteurs de charge générés aggrave l’efficacité des réactions photo-stimulées.

Pour résoudre ces problèmes, l’ingénierie des défauts qui se concentre sur l’augmentation du nombre de défauts structurels dans le matériau et donc l’augmentation de la surface tout au long du volume a été activement et largement explorée comme une stratégie efficace pour améliorer l’efficacité du photocatalyseur.

Publié dans Chemical Communications, des travaux récents démontrés par des chercheurs dirigés par le professeur Juan Carlos Colmenares de l’Institut de chimie physique, l’Académie polonaise des sciences a introduit des défauts structurels dans le matériau polymère CN qui forme un cadre complexe pour améliorer ses performances photoocatalytiques. Ils ont présenté une approche ascendante simple et efficace par la co-polymérisation de deux monomères à base de triazine tels que le 2,4,6-triamio-1,3,5-triazine et le 4-diamino-6-phényl-1,3,5-triazine par la méthode de polymérisation thermique.

Ils ont utilisé un monomère contenant du phényle comme agent de coiffage qui termine partiellement la polymérisation. Cela conduit à des troubles dans la structure entraînant la formation de défauts dans le cadre CN. La génération de défauts structurels pendant la synthèse montre une simplification significative par rapport aux approches traditionnelles dans lesquelles des défauts sont faits après la synthèse à une autre étape, utilisant généralement des produits chimiques et de la chaleur difficiles.

Maintenant, les chercheurs montrent une manière beaucoup plus rapide, plus simple et plus intelligente d’atteindre les structures très défectueuses différemment du début. Le CN défectueux synthétisé (D-CN) présente plusieurs propriétés avantageuses. Comparé au CN non défectueux, le D-CN a une surface spécifique beaucoup plus grande, atteignant 134 m² G⁻¹, soit plus que la superficie du tribunal de badminton classique ou un appartement de famille très confortable de 5 membres en un seul gramme.

Le D-CN est également plein de pores nanosisés, également appelés mésopores, ce qui signifie que le matériau est “spongieux” améliorant l’accès des réactifs à la surface du catalyseur pendant la réaction. Dans le CN vierge, la plupart des charges générées sous l’éclairage (photoexcitation) sont piégées et immobilisées.

2IN1 – Les chercheurs de PAP IPC présentent un photocatalyseur qui offre une fabrication à faible coût de produits chimiques importants dans de nombreuses industries et l’élimination des contaminants de l’eau. Photo gracieuseté: Grzegorz Krzyzewski. Crédit: source IPC PAS, Grzegorz Krzyzewski

Ici, le D-CN fabriqué a une densité plus élevée de sites actifs qui est crucial pour la photoconductivité souhaitée et les performances photocatalytiques. Les défauts structurels, en particulier, la perturbation de l’empilement intercouche régulier et de l’espacement intercouche accru dans le matériau polymère, améliorent considérablement la séparation et le transport des porte-charges photodérérées. Grâce à cela, ils peuvent se déplacer librement le long de la structure polymère, au lieu de rester coincé.

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“La création de défauts semble être une approche prometteuse pour améliorer la séparation des charges. Cela soulève la question de ce qui entraîne la séparation des charges dans le D-CN, étant donné la similitude des nitrures de carbone avec les polymères conjugués, en particulier leur faible constante diélectrique, des états excités localisés et la tendance à piéger les électrons profondément”, explique le professeur. Colmenares.

Le D-CN a surperformé tous les photocatalyseurs à base de CN précédemment signalés dans la génération de peroxyde d’hydrogène (H₂O₂) – un carburant alternatif Un oxydant important également appelé oxydant vert utilisé dans l’industrie de la chimie fine qui nécessite commercialement l’application de produits chimiques nocifs environnementaux à produire. Le rendement obtenu à l’aide de D-CN était plus de six fois plus élevé que les meilleures alternatives.

Surtout, le matériau fonctionne plus efficacement que le CN vierge dans des conditions douces et durables sans oxydants agressifs et solvants organiques, fonctionnant uniquement dans l’eau et exposé à la source de lumière LED de 0,45 W dans la plage visible à température ambiante.

Grâce au photocatalyste sans métal, il est possible de produire à partir de carburants d’eau contaminés et de produits chimiques précieux en même temps purifiant avec de l’eau, et à partir d’alcool benzylique utilisé dans l’industrie de la cellulose, entre autres, il est possible de produire du benzaldéhyde, qui à son tour est utilisé dans l’industrie pharmaceutique, l’industrie alimentaire et au-delà de la production de forages etc.) et également l’hydrrogène H2 et H2O2.

Surtout, la sélectivité de la réaction photocatalytique était de près de 100%, montrant une précision énorme dans le processus. Ces industries sont significatives et de nombreux produits chimiques sont sur des valeurs élevées et coûteuses à produire. En offrant une voie propre, sélective et à faible coût vers des produits chimiques importants comme le benzaldéhyde, le D-CN offre un potentiel élevé en photocatalyse et en coûts de production économique dans ces secteurs.

Remarques du professeur Colmenares, “En modifiant la composition précurseur des groupes phényle de greffe, des défauts ont été introduits dans le CN, conduisant à une augmentation de la mésoporosité, à une séparation de charges améliorée et à une absorption de lumière prolongée. Le D-CN a montré une efficacité plus élevée dans la production de H2O2 couplée à une oxydation sélective.

“La surface améliorée, les sites réactives et la mobilité des charges ont été obtenus après avoir créé la structure défectueuse. D-CN facilite une voie ORR à deux électrons, conduisant à une production efficace de H2O2. Ces résultats démontrent une stratégie simple mais efficace pour augmenter les performances.”

Le CN défectueux démontre des performances photocatalytiques supérieures, mettant en évidence son potentiel dans la conversion d’énergie et les applications environnementales telles que la division de l’eau et la dégradation des polluants. La génération des défauts directement pendant la synthèse économise de l’énergie, évite les déchets et ouvre la porte à l’assainissement environnemental, en particulier dans le traitement des eaux usées.

La beauté de la percée démontrée réside dans sa dualité, où le matériel défectueux peut dégrader la pollution de l’eau et générer de l’énergie, et la simplicité d’utiliser l’énergie verte sans conditions difficiles. La nouvelle approche à double mode montre son potentiel dans l’assainissement environnemental, le tout pour un avenir plus durable.

Plus d’informations:
Hanggara Sudrajat et al, simple ingénierie des défauts du nitrure de carbone à l’aide de précurseurs mixtes pour une photocatalyse améliorée, Communications chimiques (2025). Doi: 10.1039 / d5cc01401h

Fourni par l’Académie polonaise des sciences

Citation: L’ingénierie des défauts améliore la capacité du nitrure de carbone à dégrader les polluants tout en produisant du carburant propre (2025, 23 juin) récupéré le 23 juin 2025 à partir de https://phys.org/news/2025-06-defct-carbon-nitride-apabilité-degrade.html

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