Химики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали реагенты для очистки промышленных сточных вод. Соединения в несколько раз эффективнее тех, что используются сегодня. Как сообщают в пресс-службе вуза, благодаря разработке предприятия смогут обрабатывать больший объем воды за меньшее время и за счет этого сократить расходы на обслуживание очистного оборудования.
Современные реагенты для очистки воды не всегда хорошо справляются со своей задачей, поэтому в окружающую среду попадают вредные вещества. Некоторые из них могут сильно навредить экосистеме. Так, например, соединения железа из стоков способны провоцировать дефицит кислорода в водоемах и, как следствие, вызывать гибель рыбы
Новые материалы представляют собой композиты с полимерной матрицей из альгината натрия, в которой содержатся наночастицы из гидроксиапатита или оксида цинка. Их свойства позволяют взаимодействовать с загрязняющими веществами, такими как ионы металлов, лекарственные соединения, гормоны и красители, и либо поглощать их, либо разлагать на безопасные для природной среды углекислый газ и воду.
Механизм действия зависит от метода очистки и основного компонента материала. Так, композиты с гидроксиапатитом подходят для избирательного поглощения загрязняющих веществ, в том числе мышьяка, с которым многие используемые сегодня сорбенты не справляются.
Наночастицы с оксидом цинка обладают двойным действием. Они способны как сорбировать загрязнители, так и под воздействием видимого или ультрафиолетового света разлагать их на безопасные компоненты, то есть применимы для очистки воды методом фотокатализа.
При этом все составляющие композитов безвредны: альгинат натрия — природный полимер, гидроксиапатит — естественный компонент костей и зубов человека, оксид цинка — соединение с высоким профилем безопасности, входящее в состав косметики для детей. Наночастицы не смогут испортить оборудование, например, как некоторые другие агрессивные реагенты, а если они случайно попадут в водоемы, то не навредят его экосистеме.
Еще одно преимущество новых реагентов в том, что их можно быстро видоизменить для нейтрализации как уже известного, так и нового загрязнителя.
Эксперименты показали, что всего за час полученные наночастицы очищают тот же объем воды, с которым «конкуренты» справляются за два-шесть часов.
Разработанные наноматериалы можно будет применять на предприятиях любого типа: от косметических заводов до металлургических комбинатов. Благодаря им получится сократить время на водоочистку и снизить траты на амортизацию оборудования и коммунальные расходы. Поскольку наночастицы превосходят по эффективности другие реагенты, также станет возможно сократить количество стадий очистки и не тратить средства на дополнительные этапы.
Ранее мы рассказывали, как кофейную гущу превратили в очиститель воды.
