Российские ученые создали новый недорогой и экологически чистый материал, который можно использовать для очистки питьевой воды. Он более чем в 3 раза эффективнее аналогов и требует в 100 раз меньше энергии для производства. Исследование опубликовано в журнале Journal of Environmental Chemical Engineering.
Вода из подземных источников на территории России сильно загрязнена. Железа и марганца в ней часто в 100–200 раз больше, чем допускают санитарные нормы. Это загрязнение крайне опасно, так как отравление данными металлами нарушает работу нервной системы, печени, пищеварения, может провоцировать рак и другие опасные заболевания. Избавиться от избытка вредных металлов можно, если окислить их от растворимых до нерастворимых форм, чтобы частицы не могли свободно плавать в воде. Методов и материалов для подобного сегодня много, но они дороги, а технологии их производства сложны и ощутимо вредят окружающей среде.
Поэтому ученые ищут новые способы получения фильтрующих материалов. Успеха добились российские ученые из НИТУ «МИСиС». Они нашли новый способ создания фильтрующих материалов для очистки воды от металлов. По словам ученых, их метод превосходит аналоги по всем показателям.
«Железосодержащий осадок, взятый с действующих станций обезжелезивания воды, мы растворили в азотной кислоте, в полученном растворе вымочили гранулы силикатного минерала — огнеупорного шамота. Гранулы затем помещались в разогретую печь, где происходил самораспространяющийся экзотермический синтез. Наш подход позволяет снизить энергопотребление в сравнении с аналогами более чем в 100 раз, до 10 раз сократить расход реагентов», — рассказал директор НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Дмитрий Московских.
После модификации на поверхности шамота появляются наноэлементы оксида железа. Они способствуют активному окислению железа и марганца в воде. Ученые утверждают, что полученные ими материалы в 3,5 раза эффективнее аналогов, которые применяются на станциях водоподготовки. Кроме того, в качестве источника шамота и металлов для нанопокрытия можно использовать индустриальные отходы. А никаких токсичных побочных продуктов при изготовлении не образуется.
«Новая технология может послужить основой для создания полифункциональных покрытий для эффективного удаления из подземных вод других ядовитых веществ и борьбы с биообрастанием, считают ученые. Это позволит обеспечить высокое качество воды в сети питьевого водоснабжения и снизить использование хлора для ее обеззараживания», — прокомментировал основной автор исследования Валентин Романовский.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
