Ученые из России и Индии разработали мембраны из наночастиц оксида алюминия с добавлением цинка. Они очищают воду от мышьяка и свинца с эффективностью 87% и 98% соответственно. Исследование опубликовано в журнале Chemosphere.
Промышленные отходы сегодня — одна из главных причин загрязнения воды. Особенную опасность представляют тяжелые металлы, к которым относятся мышьяк, свинец и кадмий. Они чрезвычайно токсичны и могут нанести большой урон окружающей среде, что делает проблему очистки воды от них крайне важной. Одним из самых перспективных методов является мембранная технология. Она эффективно очищает воду и удаляет ионы тяжелых металлов, при этом ее достаточно просто производить. Но при этом у нее есть серьезные минусы, такие как высокое потребление энергии, короткий срок службы мембран, низкая производительность и избирательность.
Поэтому ученые стремятся улучшить эту технологию и сделать ее более доступной. Ученые из НИТУ «МИСиС» совместно с индийскими коллегами предложили вариант, как это можно сделать. Они синтезировали новый вид мембран, который представляет собой особо пористые наночастицы оксида алюминия, легированного цинком. «Наночастицы, которые нам удалось получить методом сжигания раствора, имеют очень большую площадь поверхности (261,44 м2/г) при размере 50 нанометров. Изображения поперечного сечения наночастиц, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии, показали пальцеобразную морфологию и пористую природу мембран», — рассказывает один из авторов исследования, постдок НИТУ «МИСиС» Вигнеш Наяк.
Новые мембраны обладают повышенной гидрофильностью, поверхностным зарядом и «сверхпористостью». Это позволило им удалять из водного раствора мышьяк и свинец с эффективностью 87% и 98% соответственно. Также эксперименты показали, что материал устойчив к обрастанию водными микроорганизмами, которые могут повреждать и выводить из строя подводные приборы. Исследование, как говорят ученые, показало 98,4% степени восстановления воды. Кроме того, использовать мембраны можно повторно до трех непрерывных циклов.
Ученые отмечают, что их разработку можно использовать для эффективной очистки стоков промышленных предприятий и на крупных городских водоочистительных станциях. Сейчас исследователи заканчивают лабораторные испытания полученных образцов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
