Российские ученые совместно с коллегами из Кореи и Индии создали многоразовую «наногубку», которая может впитывать вредные соединения из сточных вод. Причем работает она одновременно для органических и неорганических загрязнителей. Результаты опубликованы в журнале Chemosphere.
Сброс органических и неорганических отходов в сточные воды — серьезная угроза для окружающей среды и здоровья человека. Более того, комбинированное действие нескольких загрязнителей может оказаться сильнее, чем их суммарный вред. Поэтому необходимы инструменты, которые позволили бы избавляться сразу от нескольких типов вредных веществ. Существующие решения обычно направлены на удаление только органических или только неорганических соединений. Ученый из Российского университета дружбы народов совместно с коллегами из Кореи и Индии создал гибридное соединение на основе графена и хитозана, которое позволяет удалить одновременно неорганические (например, ртуть и медь) и органические (например, метиленовый синий и кристаллический фиолетовый) загрязнители из сточных вод.
«Адсорбенты используют для удаления одного химического вещества или нескольких химических веществ, принадлежащих к одному и тому же химическому классу. Однако в удалении загрязнителей разных классов с помощью адсорбции таких успехов достичь не удалось. Исследователи сталкиваются с низкой скоростью адсорбции и эффективностью удаления. Поэтому необходимо синтезировать новый адсорбент, поскольку в будущем необходима технология адсорбции для удаления из сточных вод загрязняющих веществ нескольких типов», — рассказал Винод Кумар, PhD, профессор РУДН.
Химики создали нанокомпозит на основе оксида графена (плоской модификации графита) и хитозана (полисахарида, который получают из хитина животных и грибов). Химическую активность новому соединению добавляет этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) — она приносит в состав нанокомпозита функциональные группы, которые и определяют его активность как адсорбента. Структуру и свойства нанокомпозита химики определили с помощью рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии и других методов. Затем химики экспериментально исследовали адсорбционную активность нанокомпозита.
Один грамм вещества оказался способен впитать до 324 мг ртути, 130 мг меди, 141 мг метиленового синего и 121 мг кристаллического фиолетового. Такую значительную вместимость химики объяснили тем, что в состав нанокомпозита входит множество функциональных групп. Более того, «наногубку» можно промыть и использовать снова — после семи циклов впитывания и промывания эффективность впитывания снизилась не более чем на 10%.
«Даже в присутствии ионов посторонних металлов ионы целевых металлов успешно адсорбируются. Более того, другие металлы тоже хорошо удаляются. Адсорбент также остался эффективным одновременно для нескольких ионов металлов и красителей. Созданный нанокомпозит может сохранять свою адсорбционную способность как для неорганических, так и для органических загрязнителей даже после семи циклов адсорбции-десорбции. Все это указывает на то, что он может быть перспективным при очистке сложной смеси сточных вод, содержащих неорганические и органические загрязнители», — прокомментировал Винод Кумар.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
