Китайские ученые разработали для очистки мембранных фильтров для воды многоразовые катализаторы на основе наночастиц, содержащих глюкозу. Метод позволяет эффективно удалять загрязнения, не повреждая при этом сам фильтр. Кроме того, технология безопасна для окружающей среды. Статья опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Мембранные фильтры удобны для очистки воды, однако для чистки самого фильтра требуется большое количество химикатов, таких как сильные кислоты, щелочи и окислители. Популярные хлорсодержащие окислители могут разрушить практически любые органические частицы, застрявшие в фильтрах. Однако они могут и повредить полиамидные мембраны, которые используются в большинстве систем нанофильтрации. Более мягкая альтернатива — очищение перекисью водорода, которая вступает с оксидом железа в реакцию Фентона, образуя свободные радикалы. Однако для проведения реакции необходимы дополнительные реагенты. Одним из способов избежать этого стало использование фермента глюкозооксидазы, который создает перекись водорода и глюконовую кислоту из глюкозы и кислорода.
Ученые из Китайской академии наук разработали многоразовые катализаторы на основе содержащих глюкозу наночастиц, которые позволяют эффективно разрушать вещества, загрязняющие мембраны, не повреждая их. Авторы объединили наночастицы глюкозооксидазы и оксида железа в систему, катализирующую расщепление загрязняющих веществ. Они сравнили этот метод очистки с уже существующими, и пришли к выводу, что новая технология лучше подходит для разрушения бисфенола А и метиленового синего, а также сохраняет структуру мембраны.
После этого ученее соединили глюкозооксидазу и оксид железа в одну наночастицу, а затем проверили способность этих наночастиц очищать пропитанные метиленовым синим нанофильтрационные мембраны. После каждого цикла очистки наночастицы извлекались и повторно использовались с новой глюкозой.
Наночастицы оказались крайне эффективны для очищения мембран. Они восстанавливали до 94% первоначальной способности фильтрации воды. Кроме того, новый метод безопасен для окружающей среды, так как не требует сильнодействующих химикатов, а наночастицы можно использовать повторно.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
