Вода Magazine - В Уральском федеральном университете разработали высокоэффективный нанокомпозит для очистки промышленных стоков

В Уральском федеральном университете разработали высокоэффективный нанокомпозит для очистки промышленных стоков

24.01.2024, 00:01   |   Техника/Технологии
В Уральском федеральном университете разработали высокоэффективный нанокомпозит для очистки промышленных стоков

Ученые Уральского федерального университета (УрФУ) с коллегами из Индии и Саудовской Аравии разработали нанокомпозит, который обладает высокой адсорбционной способностью.

Полученный материал нейтрализует промышленные красители, которые попадают в сточные воды из-за деятельности текстильных предприятий. Эффективность нового сорбента составляет 96,4% против быстрого зеленого (БЗ) и до 92,7 % против бромфенолового синего (БС). У большинства существующих сорбентов эффективность не превышает 90 %, утверждают ученые. Особенно востребованным нанокомпозит может быть в регионах, где существует дефицит пресной воды — в странах Ближнего Востока, некоторых районах Индии, Бангладеш и Пакистана. Статью о новом нанокомпозите и методах синтеза ученые опубликовали в журнале Sustainability.

«Органические красители БЗ и БС чрезвычайно канцерогенны. Значительная их часть концентрируется в сточных водах, куда они попадают в результате деятельности промышленных текстильных предприятий. Именно это простимулировало нас создать новый наноматериал, который способен очистить промышленные сточные воды от вредных красителей. Наша разработка имеет высокую фотокаталитическую активность, в результате чего адсорбционная эффективность составила 96,4 % и 92,7 % против БЗ и БС соответственно. Важно также отметить, что наш нанокомпозит можно использовать несколько раз— по итогам эксперимента эффективность полимеров оставалась выше 90 % даже после пяти циклов использования»,— поясняет старший научный сотрудник отдела магнетизма твердых тел УрФУ Ражеш Кумар Манавалан.

Особенность разработки — фотокаталитические свойства. Это значит, что под воздействием света материал запускает химические реакции, которые разлагают загрязнители. Вредные вещества накапливаются в порах нанокомпозита, а затем окисляются. В результате красители раскладываются на более простые и менее опасные вещества — углекислый газ и перекись водорода.

«Комбинация материалов, которые использовались в нашей работе, оказались весьма эффективными для создания максимальной фотокаталитической активности. Дело в том, что такое сочетание позволило использовать синергию между различными компонентами и усилить гетеропереходы на границах раздела материалов. Это значит, что кристаллическая решетка одного материала плавно, без нарушения периодичности, переходит на кристаллическую решетку другого»,— рассказывает Ражеш Кумар Манавалан.

В составе нанокомпозита содержатся нитрат церия, ацетат меди и гидроксид натрия. Для создания внешней оболочки, которая позволила сделать вещество многоразовым, ученые использовали поливинилпирролидон — специальный полимер. Соединить эти вещества вместе исследователям удалось методом химического осаждения— простой технологией синтеза химических соединений в специальном растворе.

«После использования нашего нанокомпозита происходит процесс его очистки, который включает в себя промывку водой, обработку этанолом и сушку на воздухе. Аналогичные фотокатализаторы, например, порошковые, использовать повторно достаточно сложно»,— добавляет Ражеш Кумар Манавалан.

В будущем ученые проведут дополнительные исследования нанокомпозита, чтобы изучить его адсорбционную способность по отношению к другим красителям.

Сергей Лукьянченко

Фото: пресс-служба УрФУ

Просмотров: 1731
Новости по теме
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
20.06.2025
Водоканал Санкт-Петербурга завершил реконструкцию сетей водоотведения в Кронштадте
ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» завершило реконструкцию канализационных сетей на Кронштадтском...
19.06.2025
ООО «НПП «Гидрикс» отправляет станцию приготовления флокулянта очередному заказчику
ООО «НПП «Гидрикс» отправляет заказчику станцию приготовления флокулянта PL3 производительностью...
19.06.2025
ГУП КК «Кубаньводкомплекс» до конца 2025 года проведет капитальный ремонт шести артезианских скважин
Ремонтно-эксплуатационное управление (РЭУ) «Троицкий групповой водопровод» ГУП КК...
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции