Эффекты наноконфайнмента представляют собой изменение и модуляцию химических и физических свойств (в том числе термодинамических, оптических, электронных и магнитных), обусловленные пространственным ограничением на наноуровне. Эти эффекты получили широкое применение в различных областях, включая нанокатализ, наносенсорику, системы хранения энергии, процессы преобразования энергии и доставку лекарственных средств. В последние годы отмечается возрастающий интерес к интеграции концепции наноконфайнмента в область катализа. Каталитические системы с наноконфайнментом демонстрируют существенно улучшенные характеристики протекания реакций, включая повышение скорости реакции, селективности и стабильности каталитических процессов.
Решение глобальных задач водной безопасности требует внедрения передовых технологических решений, направленных на эффективную очистку сточных вод и устойчивое повторное использование водных ресурсов. Эффекты наноконфайнмента показали значительный потенциал в природоохранных и экологических приложениях, таких как адсорбция, окислительно-восстановительная деградация загрязнителей и мембранные процессы. В частности, процессы усовершенствованного окисления (advanced oxidation processes, AOPs) широко признаны эффективными методами удаления органических загрязняющих веществ, выступая либо в качестве альтернативных третичных стадий очистки, обеспечивающих полную минерализацию загрязнителей, либо в качестве предварительных этапов, направленных на превращение биологически трудноразлагаемых соединений в биоразлагаемые промежуточные продукты.
В условиях возрастающей обеспокоенности проблемой так называемых «новых» загрязнителей водной среды процессы усовершенствованного окисления все шире применяются для разрушения опасных веществ, характеризующихся высокой устойчивостью, биотоксичностью, низкими концентрациями в окружающей среде и псевдоустойчивостью. Несмотря на высокую эффективность, гомогенные AOP-процессы, основанные на участии водных ионных и радикальных форм (например, процессы Фентона и озонирование), обладают рядом существенных ограничений, включая высокую чувствительность к значению pH, низкую пригодность катализаторов к повторному использованию и риск вторичного загрязнения. В связи с этим гетерогенные процессы усовершенствованного окисления получили все большее внимание и практическое распространение.