Нина Кънева-Добрeвска: Трибокатализата е нова каталитична техника, разработена наскоро, която трансформира механичната енергия в химическа, използвайки малко количество механична енергия от околната среда

Нина Кънева-Добрeвска е носителка на отличието „За жените в науката“ през 2022. Нейната професионална област е химията – изучава трибокатализата, което енов метод за пречистване на води, при който механична енергия активира химични реакции чрез трибоелектрични заряди. Тя разработва катализатори на основата на цинков оксид за разграждане на органични замърсители като багрила и остатъци от медикаменти, без нужда от агресивни химикали.

Как работи трибокаталитичният метод за пречистване на води и защо той е по-екологичен и ефективен в борбата с фармацевтичните замърсители?

Трибокатализата е нова каталитична техника, разработена наскоро, която трансформира механичната енергия в химическа, използвайки малко количество механична енергия от околната среда. Тя работи чрез триене на трибокатализатори, които могат да преобразуват механичната енергия в електрическа и химическа енергия. Според механизма на триене, електростатични заряди се създават между повърхностите на два хетерогенни материала, когато те се трият един в друг. Общоизвестно е, че разликата в работата на два материала действа като катализатор за пренос на заряд. Трибокатализата се основава на трибоелектричния ефект, при който трибоелектрични заряди се генерират, когато два материала влязат в контакт чрез триене. Обещаващ метод за намаляване на замърсяването на околната среда е използването на положителните и отрицателните трибоелектрични заряди, получени по време на триенето, за да реагират съответно с кислородни и хидроксилни йони във вода за генериране на реактивни вещества, които от своя страна могат да се използват за разграждане на опасни багрила, лекарства в отпадните води.

Какво прави катализаторите на основата на цинков оксид уникални и какви предизвикателства срещате при разработването им?

За обект на изследване в моята работа са избрани ZnO наноматериали. Цинковият оксид е широко изучаван, тъй като ширината на забранената зона е приблизително 3,2 eV. Той помага за намаляване рекомбинацията (взаимодействието) на електрон-дупки. Той е в изобилие, евтин, нетоксичен (относително еко) и химически стабилен. Може да се синтезира в различни наноструктури (нанопръчки, наночастици, нанолистове), които увеличават повърхностната площ и реактивността. Голямата специфична повърхност обикновено се счита за решаваща за материалите, използвани в трибокатализа.

Предизвикателствата, които срещаме са това как и с какво да модифицираме цинковият оксид, така че да бъде по-ефективен и по-бързо да разгражда органичните замърсители – в частност лекарствата, попаднали в много ниски концентрации в питейните води.

Как бихте мотивирали младите хора да се включат в научните изследвания и какъв е Вашият съвет за тях в началото на научната кариера?

В началото разказвам на младите хора с какво се занимавам, какво изследвам и каква е моята цел. Как бихме могли да я осъществим. Разказвам им колко е интересно и трудно в научните изследвания, с усмивка на лице. Разказвам им пътят, по който бихме могли да извървим заедно. Отначало докрай – от експериментите в лабораторията, през охарактеризирането на проби, представянето на данните на конференция и публикуването им в статия. Уважавам младите хора, отворена съм за нови идеи – подкрепени с добра обосновка. Винаги съм държала на приятелската среда, на добрата комуникация.

Моят съвет към младите хора е да не се отказват, да продължават да се развиват, да бъдат целеустремени. Да вярват в себе си, да имат амбиции, да имат мечти, защото човек когато има мечти – той се труди много и иска да ги осъществи. Човек трябва да има мечти, защото по този начин се развива и надгражда.