Вода Magazine - В Санкт-Петербургском университете разработали новый сорбент для эффективного удаления тетрациклинов из сточных вод

 Banner 20 anniversary hydrig 1200x60

В Санкт-Петербургском университете разработали новый сорбент для эффективного удаления тетрациклинов из сточных вод

28.09.2021, 15:51   |   Техника/Технологии
В Санкт-Петербургском университете разработали новый сорбент для эффективного удаления тетрациклинов из сточных вод

Ученые Санкт-Петербургского государственного университета разработали новую методику синтеза вещества и создали экологически безопасные сорбенты, которые позволят проводить мониторинг и очищать сточные воды от антибиотиков.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в международном журнале Journal of Hazardous Materials.

В настоящее время практически все сточные воды содержат антибиотики тетрациклинового ряда, что связано с их широким применением в животноводстве. Тетрациклины в разной концентрации попадают в окружающую среду вместе с продуктами жизнедеятельности животных, которые получали антибиотики с пищей во время разведения. При этом стандартная процедура очистки сточных вод не всегда приводит к полному удалению антибиотиков, а их наличие в воде со временем провоцирует появление опасных для человека резистентных штаммов бактерий.

По сообщению пресс-службы СПбГУ, новый сорбент позволит быстрее и дешевле очищать сточные воды.

В качестве основы для создания нового сорбента исследователи СПбГУ выбрали биосовместимый и биоразлагаемый минерал гидроксиапатит и разработали методику, позволяющую значительно сократить время синтеза сорбента. Ученые видоизменили наночастицы, прикрепив к поверхности нетоксичные молекулы модификаторов, - это позволило создать материалы, которые способны сорбировать антибиотики в больших количествах. Поверхность, покрытая модификаторами, может не только захватить больше молекул антибиотика, чем поверхность немодифицированного сорбента, но и за счет изменения условий управляемо «отдать» молекулы антибиотика, что позволяет осуществить регенерацию сорбента.

Автор аналитической части исследования, доцент кафедры аналитической химии СПбГУ Кристина Вах (работает в научной группе профессора Российской академии наук Андрея Булатова) отмечает: «Наш сорбент позволяет обеспечить эффективное удаление тетрациклинов из сточных вод. Кроме того, он может быть использован для концентрирования антибиотиков и повышения чувствительности их количественного определения с целью мониторинга веществ в сточных водах».

Несмотря на прогресс в современной науке, причины многих явлений и процессов, которые могут быть использованы в высокотехнологичных устройствах, еще не понятны до конца, поэтому ученые нередко используют метод перебора, отыскивая таким образом наиболее подходящий вариант. Исследователи СПбГУ предлагают иную стратегию создания высокоэффективных сорбентов, которая позволяет перейти к осознанному выбору их структуры и состава поверхности, а также сокращает время на разработку новых материалов.

Исходя из того, какую молекулу необходимо сорбировать, исследователи СПбГУ на основании данных о составе поверхности и кристаллической структуре сорбентов проводят компьютерное моделирование и выбирают подходящие материалы. Затем экспериментальную проверку проходят от одного до трех различных сорбентов, что уменьшает не только затраты на исследования, но и отходы, образующиеся в результате работы с химическими реагентами.

Автор вычислительной части исследования, доцент кафедры физической химии Института химии СПбГУ Михаил Вознесенский говорит: «Можно сказать, что мы создали руководство шеф-поваров в области химии. Для создания нового блюда шеф-повар должен приготовить и попробовать множество версий. Наш метод позволяет, не готовя блюдо, понять, будет ли оно вкусным, отбросить неудачные рецепты и представить самые подходящие варианты для дегустации».

Как отмечает руководитель группы синтеза и исследования наночастиц и наноструктурированных материалов, доцент кафедры общей и неорганической химии СПбГУ Ольга Осмоловская, использование экспериментальных данных в компьютерном моделировании и стратегия производства сорбентов увеличивают точность результатов. Созданный учеными СПбГУ метод синтеза наночастиц и модификации их поверхности позволяет быстро и экономично разрабатывать сорбенты и может быть использован для создания сорбентов других органических соединений.

Междисциплинарное исследование на стыке вычислительной химии, неорганического материаловедения и нанохимии проводилось в Санкт-Петербургском государственном университете с использованием современного оборудования ресурсных центров Научного парка СПбГУ при поддержке гранта Российского научного фонда «Новые миниатюризированные и экологически безопасные методы химического анализа биологических жидкостей и пищевых продуктов».

Фото: spbu.ru, Водоканал Санкт-Петербурга

Просмотров: 1144
Новости
От первого лица
Директор УП «Полимерконструкция» (г. Витебск Республики Беларусь) Сергей Иванов:
«Заказчику важно получить не просто оборудование, а готовое технологическое решение под задачу»
УП «Полимерконструкция» - ведущий в Республике Беларусь производитель оборудования для водоподготовки и очистки сточных вод и один из основных поставщиков такого оборудования на российский рынок....
Компании
16.09.2025
Водоканал Сочи приобрел шесть резервных источников электроснабжения
МУП «Водоканал» г. Сочи приобрело шесть дизельных электростанций для обеспечения резервными...
15.09.2025
Компания «СИЭНПИ РУС» разработала новую систему предоставления технической документации на оборудование CNP × Aikon
ООО «СИЭНПИ РУС» обновило систему предоставления сопроводительных документов с целью упрощения...
10.09.2025
ООО «Златоустовский Водоканал» задолжало более 45 млн. руб. за потребленную электроэнергию
Челябинский филиал ПАО «Россети Урал» направил в ООО «Златоустовский Водоканал», ГУ МЧС по...
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции