Учёные НИЯУ МИФИ научились удалять свинец из сточных вод
Исследователи из НИЯУ МИФИ совместно с коллегами из Марокко создали фильтр на основе биологических отходов, способный эффективно задерживать свинец при очистке сточных вод.
© www.mephi.ru
Свинец создает серьезные экологические проблемы в Марокко и других странах, так как широко используется в промышленности при изготовлении красителей и аккумуляторов.
Очистка сточных вод от свинца — достаточно дорогая процедура, поэтому, как правило, отходы свинца не утилизируются должным образом, загрязняя воду и воздух. Доказано, что свинец накапливается в организме человека и может приводить к умственной отсталости и другим болезням.
Ученые НИЯУ МИФИ поставили перед собой задачу создать фильтр на основе биологических отходов, способный эффективно задерживать свинец, сообщил профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин. «В процессе работы мы держали в голове главную цель — чтобы материал фильтра был безопасен для окружающей среды и дешев в производстве. В результате, основой нашего фильтра стал хитозан — природный адсорбент, извлеченный из панцирей креветок», — рассказал он.
По словам ученого, хитозан обладает множеством активных функциональных групп OH и NH2, способных не только взаимодействовать со свинцом, но и «сшивать» полимерные цепи в «сеть», совершенно непроходимую для свинца. Недостаток полученной сети — низкая устойчивость, особенно в кислой среде.
Чтобы найти способ сделать ее устойчивее, в НИЯУ МИФИ было проведено компьютерное моделирование. Оно помогло найти второй элемент композита на основе фосфата кальция, способный проникать в хитозановую сеть и укреплять ее.
«Этот материал содержится в костях и зубах многих животных, мы получили его из отходов бычьих костей. Получившийся композит был исследован при помощи сканирующей электронной микроскопии, ИК спектроскопии и рентгеновской дифракции, которые подтвердили правильность предсказаний об его строении, сделанных на основе компьютерного моделирования. Измеренная адсорбционная емкость по отношению к свинцу составила 155 мг/г, а теоретический предел еще выше. Этого более чем достаточно для практического использования нашего действительно очень недорогого композита», — отметил Константин Катин.
Ученые планируют модифицировать полученный адсорбент так, чтобы он смог задерживать другие металлы, в первую очередь — ртуть, медь и никель. По их мнению, все вложения в чистую воду в будущем обязательно окупятся благодаря снижению заболеваемости населения.
Ион свинца запутался в фильтре © www.mephi.ru
Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Journal of Molecular Liquids(внешняя ссылка)».
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
