许多工业和家庭过程污染水。 检查水中的氯或金属盐是一个常规过程，但最近一些物质已经开始进入水中，它们有多危险仍然是未知的。 例如，这些是来自化妆品的微塑料颗粒，来自饮料的药物残留物和咖啡因。 咖啡因本身不是毒药。 但它对生物体具有强大的影响，可以大大扭曲行为并破坏水生居民的健康。 在人类中，饮用水与咖啡因的意外污染可能会导致不愉快的后果的心灵。 毕竟，这种物质是一种强烈的兴奋剂，它不是偶然的，与食品工业一起，它也被用于药理学。

"要从水中去除咖啡因等物质，有不同的技术：用臭氧或氯处理，通过膜过滤，碳吸收污染物。 最简单和最环保的方法之一是使用光催化剂，如二氧化钛。 但在其纯粹的形式中，这种材料没有足够的光催化活性用于工业用途，"Raphael Luque，博士，科学中心"用于医学的创新化合物的分子设计和合成"的负责人，RUDN。

化学家RUDN进行了多项实验，并通过氟化和添加铜和镍氧化物改进了二氧化钛。 首先，研究人员用氟制备二氧化钛粉末，然后在高达400°C的温度下烧制，从中生产出金属的固体复合材料。 虽然其中铜和镍氧化物的含量很小-不到体积的1％-但材料的性质发生了变化。 它们变得不那么多孔，并且它们晶格中的细胞的大小增加了。

将复合材料的光催化活性与纯二氧化钛的效率进行了比较。 将咖啡因水溶液和100毫克每种催化剂置于一个容器中，并用高压汞灯的紫外光照射。 此外，咖啡因溶液在没有其他化学物质参与的情况下暴露于辐射。 事实证明，水中高达38％的咖啡因在紫外线本身的作用下分解。 纯二氧化钛将这一比例增加到54％，氟化-到78％。 镍和铜氧化物显示出更高的效率：在它们的存在下，分别高达88和90％的咖啡因被破坏。

"金属的加入使催化剂表面不均匀。 在透射电子显微镜下，我们可以区分复合材料晶体结构的不同方面，例如氧化铜和二氧化钛与氟的特征。 不同的相紧密接触并形成异质结：半导体中发生强烈电子转移的区域。 这导致羟基自由基的积极形成-哦，这破坏咖啡因，"-拉斐尔Luque，博士，科学中心"分子设计和合成创新化合物的医学"RUDN的负责人。

材料结构的差异，显着提高了复合材料的光催化活性。 在催化剂与镍和铜的存在下的反应速率比仅使用二氧化钛时高4.2倍，并且与氟化二氧化物相比高2.8倍。 实验表明，复合材料可以连续使用几次而活性没有显着降低。 因此，RUDN化学家提出的方法不仅是环境友好的，而且是潜在的经济上有效的。