«Взять лучшее от каждого компонента»: российские учёные создали новый сорбент для очистки воды от тяжёлых металлов

Российские учёные разработали новый сорбент для эффективного удаления тяжёлых металлов из воды. Сорбент состоит из трёх компонентов: оксида графена, продуктов переработки растительного сырья и наночастиц железа. Все эти материалы способны адсорбировать молекулы токсичных веществ, отмечают авторы работы. Однако особая роль отводится наночастицам железа — благодаря им сорбент можно использовать для очистки открытых водоёмов. В этом случае для сбора отработанного сорбента будет достаточно использовать мощный магнит.

• Gettyimages.ru
• © Robert Brook

Учёные из Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН (ГЕОХИ РАН) создали сорбент с наночастицами железа для очистки сточных вод от тяжёлых металлов и редкоземельных элементов. Об этом RT сообщили в пресс-службе института. Научная работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Результаты опубликованы в журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects.

При разработке сорбента химики использовали особую форму углерода — оксид графена — и продукты переработки растительного сырья — карбоксиметилцеллюлозу. Адсорбционные материалы такого типа были известны и ранее, отмечают авторы работы.

Инновационным решением стало включение в состав сорбента третьего компонента — наночастиц железа. Они модифицируют структуру вещества, улучшая его сорбционные свойства.

• Gettyimages.ru
• © Robert Brook

Эффективность нового сорбента учёные проверили на свинце — одном из наиболее распространённых токсичных загрязнителей окружающей среды.

Испытания показали, что вещество с добавлением наночастиц железа обладает более высокой сорбционной ёмкостью по сравнению со всеми ранее разработанными сорбентами такого типа.

Это открывает новые возможности для применения материала: если использовать магнитные формы наночастиц железа (наночастицы, обладающие магнитными свойствами), сорбент сможет легко очищать от тяжёлых металлов открытые водоёмы. В этом случае для сбора отработанного сорбента будет достаточно использовать мощный магнит.

«В этом и состоит одно из основных преимуществ синтезированного композиционного материала. Все исходные компоненты, входящие в его состав, потенциально обладают сорбционными свойствами по отношению к ряду тяжёлых металлов. Объединяя их в структуру композита, мы пытаемся взять лучшее от каждого из них, что позволяет получить композиты с высокими эксплуатационными характеристиками», — отметила в комментарии RT старший научный сотрудник лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН кандидат технических наук Елена Нескоромная.

Источник