Специалисты Уральского федерального университета создали адсорбент с эффективностью 99,14%

Aug 03, 2023

Ученые УрФУ совместно с коллегами из Египта синтезировали адсорбент для очистки сточных вод от красителя метиленового синего (широко применяется в текстильной, пластмассовой и бумажной промышленности). Эффективность адсорбента доказана испытаниями – нейтрализуется до 99,14% промышленного красителя. Это чрезвычайно высокий показатель, поскольку эффективность большинства аналогов составляет в лучшем случае 90%. Новый адсорбент безопасен, поскольку создан на основе целлюлозы – одного из самых экологически чистых материалов на Земле. Низкая стоимость и высокая эффективность адсорбента могут сделать его привлекательным для глобальных проектов в будущем, таких как очистка рек. Более подробная информация опубликована в журнале Scientific Reports. «Наша разработка может быть полезна для использования на очистных сооружениях для снижения загрязнения сточных вод. Это предотвратит негативные последствия для окружающей среды и окажет благотворное влияние на здоровье живых организмов. В отличие от аналогов наш адсорбент экологически безопасен, эффективен и имеет низкую себестоимость производства. В ходе испытаний максимальный процент удаления вредных веществ достиг 99,14%. В будущем это позволит нам использовать наш адсорбент для глобальных проектов, например, очистки крупных водоёмов от промышленного красителя», — поясняет Исмаил Хоссейн, научный сотрудник Лаборатории функциональных наноматериалов и наноустройств УрФУ. Краситель метиленовый синий используется для окрашивания хлопка, шерсти, шелка в ярко-синий цвет. Его также используют на фабриках по производству текстиля, бумаги, резины, пластмасс и фотопродукции. Даже в медицине он пользуется большим спросом, например, его применяют при лечении инфекций мочеполовых путей. В результате этот краситель часто попадает в сточные воды. А это риск для сельского хозяйства, рыболовства и здоровья человека. Адсорбент основан на нановолокне целлюлозы — безопасном материале, поддающемся вторичной переработке. Другие компоненты включают активированный уголь, оксид графена и углеродные нанотрубки. Эти вещества обладают высокой адсорбционной способностью и повышают эффективность поглощения вредных красителей. Объединив эти вещества вместе и превратив их в полимер, ученые смогли использовать электропрядение — простую, экологически чистую и недорогую технологию производства нановолокон. «Недавние исследования подтвердили использование целлюлозы в качестве природного адсорбирующего материала. Целлюлоза является природным полисахаридом и включает в себя большое количество глюкозы. Это наделяет его привлекательными свойствами – возобновляемым, нетоксичным, биоразлагаемым, высокой способностью поглощать красители. Целлюлоза входит в состав многих растений, таких как хлопок, лен, древесина. Из них можно легко извлечь целлюлозу и использовать для создания адсорбента», — прокомментировал Исмаил Хоссейн. По словам ученых, максимальный процент удаления красителя из водной среды достигается за 180 минут. В будущем исследователи планируют продолжить работу в этом направлении и модифицировать адсорбент. В частности, планируется ускорить процесс очистки, а также расширить список доступных для удаления вредных веществ.