Вода Magazine - Учёные МИСИС синтезировали стержневые наночастицы феррита кобальта для очистки воды от красителей


Учёные МИСИС синтезировали стержневые наночастицы феррита кобальта для очистки воды от красителей

25.05.2026, 00:40   |   Техника/Технологии

Исследователи НИТУ МИСИС и РНИМУ им. Н. И. Пирогова синтезировали мезопористые наночастицы феррита кобальта, которые поглощают различные органические красители в зависимости от размера пор. Разработка открывает новые возможности для очистки промышленных сточных вод без дополнительной химической модификации сорбента. Важная особенность материала — он не теряет эффективности после множества циклов использования.

Подробные результаты — в научном журнале Journal of Colloid and Interface Science (Q1).

Органические красители — один из наиболее распространённых классов загрязнителей водных сред. Они поступают в сточные воды текстильных, фармацевтических и химических производств и с трудом поддаются традиционным методам очистки. Существующие магнитные наноадсорбенты требуют химической обработки поверхности наночастиц для эффективного связывания загрязнителей: такие покрытия ограничивают спектр улавливаемых веществ, усложняют эксплуатацию систем очистки и последующую регенерацию сорбента.

По сообщению пресс-службы НИТУ МИСИС, исследователи доказали, что модификация поверхности наночастиц необязательна, достаточно правильно выстроить их внутреннюю структуру — именно она определяет, какой краситель и каким способом будет поглощён.

Учёные синтезировали стержневые наночастицы феррита кобальта — крошечные магнитные палочки, пронизанные порами двух типов: мелкими (до 10 нм) и крупными (до 50 нм). Соотношение пор регулировали скоростью нагрева при обжиге матрицы, из которой затем получались наночастицы: чем медленнее, тем больше мелких пор. После очистки воды наночастицы из неё можно моментально извлечь обычным магнитом.

Чтобы понять, как поры влияют на поглощение, исследователи добавили наночастицы в растворы с тремя красителями: метиленовым синим, метиловым оранжевым и эриохромом синим.

«Эти три красителя выбраны не случайно — все они широко используются в промышленности и регулярно попадают в сточные воды. Метиленовый синий применяется в медицине, а также для окраски хлопка, шерсти и шёлка. Как продукт анилинового производства, он может в больших концентрациях загрязнять водные ресурсы в регионах химической промышленности. Метиловый оранжевый используют в химической и текстильной промышленности. Это токсичное вещество, которое опасно при вдыхании, проглатывании и впитывании в кожу. Эриохром синий применяют в текстильной промышленности для окрашивания тканей. Всех их объединяет то, что они крайне медленно разлагаются в природной среде и плохо поддаются стандартным методам очистки. Именно поэтому, попав в воду, они там остаются на долгое время. Однако наша разработка справились с каждым из них», — сказал кандидат химических наук Алексей Никитин, доцент кафедры физического материало¬ведения НИТУ МИСИС.

Неожиданный результат продемонстрировал эриохром синий: при контакте с наночастицами он слипался в крупные комки размером в несколько сотен нанометров. При низкой концентрации краситель хорошо поглощался, но при высокой агрегаты уходили обратно в раствор. Такое поведение для этого класса красителей зафиксировано впервые.

«Разработка меняет сложившееся представление о том, что главное в сорбенте — это химия поверхности. Архитектура пор играет не менее важную роль. В будущем предприятия смогут использовать сорбенты, настроенные на конкретные загрязнители, что проще, дешевле и надёжнее в реальных условиях производства. Кроме того, красители имеют разное строение молекул и, попадая в воду, приобретают разный заряд, благодаря чему они — удобная платформа для изучения процессов адсорбции», — сказал доктор химических наук Максим Абакумов, заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ МИСИС.

Исследование выполнено в рамках стратегического технологического проекта НИТУ МИСИС «Биомедицинская инженерия и биоматериалы» по программе Минобрнауки России «Приоритет-2030».

Фото: misis.ru

Просмотров: 1666
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
29.10.2026
ООО «Завод «Лидер» ввело в эксплуатацию станцию очистки воды на Новоангарском обогатительном комбинате
На Новоангарском обогатительном комбинате (Красноярский край) введена в эксплуатацию станция...
29.10.2026
ООО «Транс-Водоканал» за счет реализации проекта «Бережливый регион» сократило на треть трудоемкость процессов
ООО «Транс-Водоканал» (поселок городского типа Афипский Северского района Краснодарского края)...
29.10.2026
Управление ФАС по Республике Татарстан возбудило более 40 дел на исполком Заинского района из-за концессий в сфере водоснабжения
Исполком Заинского района Татарстана заключил в 2015 году с ООО «Теплосервис» по итогам...
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции
爱思助手汽水音乐易歪歪HelloGPT沙盘telegram下载tg下载mumu模拟器