Ученые создали водный «поглотитель» свинца
Новый материал, который работает как ловушка для ионов свинца в сточных и природных водах, создан и протестирован специалистами ТюмГУ в составе исследовательского коллектива. С его помощью возможно извлекать из водоемов этот экотоксикант удобнее и быстрее. Результаты представлены в Polymer Bulletin.
Основные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами — горнодобывающая, металлургическая, гальваническая и сталелитейная промышленности. При поломках системы фильтрации на предприятиях большое количество ионов свинца и других металлов, которые являются ядами для бактерий, растений и млекопитающих, может попасть в сточные воды или природные водоемы. Для человека отравление свинцом чревато поражением нервной системы и головного мозга.
Основные источники загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами — горнодобывающая, металлургическая, гальваническая и сталелитейная промышленности. При поломках системы фильтрации на предприятиях большое количество ионов свинца и других металлов, которые являются ядами для бактерий, растений и млекопитающих, может попасть в сточные воды или природные водоемы. Для человека отравление свинцом чревато поражением нервной системы и головного мозга.
Специалисты ТюмГУ с коллегами из Казахстана, Азербайджана, Индии, Китая и Саудовской Аравии разработали и проверили эффективность материала, который способен «захватывать» свинец из воды в водоеме. В его основе — гуминовые кислоты, выделяемые из угля.
«Мы получили „ловушки“ для свинца с особыми порами, в которые может поместиться именно ион свинца. Результат исследования процесса поглощения этого элемента из воды показал, что новый материал работает эффективнее существующих аналогов. К тому же свинец легко извлекается из нашего сорбента», — рассказала заведующий кафедрой органической и экологической химии ТюмГУ Гульнара Шигабаева.
Ученый добавила, что сорбент захватывает именно ионы свинца из-за того, что в него заложена «память» о размерах и заряде частиц этого элемента. Такая технология создания полимеров называется молекулярным импринтингом. «В составе материала на основе гуминовых кислот и акриловой кислоты есть полости — отпечатки ионов свинца. Меньшие по размеру частицы, например, железа будут через них „проскакивать“, а большие по размеру не „влезут“ в сорбент», — объяснила Шигабаева.
Гранулированный сорбент может помещаться в воду, а потом, после набухания и сорбции иона свинца, извлекаются механическими методами. Один грамм сорбента может «вытащить» из воды 50 миллиграммов ионов за час, установили специалисты в ходе лабораторных экспериментов.
В будущем специалисты планируют разработать молекулярные импринтированные полимерные сорбенты для других экотоксикантов: никеля, меди и цинка. Кроме того, будет проведена оценка эффективности новых материалов в реальных, природных условиях.
«Мы получили „ловушки“ для свинца с особыми порами, в которые может поместиться именно ион свинца. Результат исследования процесса поглощения этого элемента из воды показал, что новый материал работает эффективнее существующих аналогов. К тому же свинец легко извлекается из нашего сорбента», — рассказала заведующий кафедрой органической и экологической химии ТюмГУ Гульнара Шигабаева.
Ученый добавила, что сорбент захватывает именно ионы свинца из-за того, что в него заложена «память» о размерах и заряде частиц этого элемента. Такая технология создания полимеров называется молекулярным импринтингом. «В составе материала на основе гуминовых кислот и акриловой кислоты есть полости — отпечатки ионов свинца. Меньшие по размеру частицы, например, железа будут через них „проскакивать“, а большие по размеру не „влезут“ в сорбент», — объяснила Шигабаева.
Гранулированный сорбент может помещаться в воду, а потом, после набухания и сорбции иона свинца, извлекаются механическими методами. Один грамм сорбента может «вытащить» из воды 50 миллиграммов ионов за час, установили специалисты в ходе лабораторных экспериментов.
В будущем специалисты планируют разработать молекулярные импринтированные полимерные сорбенты для других экотоксикантов: никеля, меди и цинка. Кроме того, будет проведена оценка эффективности новых материалов в реальных, природных условиях.
Источник:
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ
По материалам РИА Новости
Рубрики:
Читайте также
