Волокна из кофейных мешков мастерски очистят воду от химзагрязнителей
Простой и дешевый технологический процесс, в котором участвуют пропитанные наночастицами природные волокна, всего за несколько минут очистит воду от ядовитых текстильных красителей.
Красители (тот же индиго для джинсов) угрожают рекам и другим водоемам поблизости оттекстильных фабрик Южной Америки, Индии и Китая. Помимо токсичности, они опасны тем, что меняют цвет воды – это сокращает приток света к водным растениям, ограничивает фотосинтез и понижает содержание кислорода в воде.
В статье в журнале Green Chemistry описан общий принцип работы. Сейчас исследователи проверяют, насколько эффективно их метод работает с такими загрязнителями, как фенолы, пестициды, антибиотики, гормоны и фталаты.
«Молекулы этих веществ очень устойчивы к традиционным технологиям очищения воды. Мы надеемся, что наши биокомпозитные материалы помогут их убрать», - рассказывает соавтор исследования Марианни Комбариса (Marianny Combariza), исследователь из Промышленного университета Сантандера (Колумбия)
Новый метод берет на вооружение наноразмерные полости в целлюлозе, которые другой автор, адъюнкт-профессор волоконоведения Корнельского университета Хуан Хинестроса (Juan Hinestroza), уже применял для создания наночастиц внутри хлопковых волокон.
Волокна из листьев колумбийского растения фуркреа, обычное идущие на мешки для кофе, погружаются в раствор перманганата натрия и подвергаются воздействию ультразвука. В итоге на крошечных пустотах на волокнах растут молекулы оксида марганца. Они вступают в реакцию с красителями и расщепляют их на некрасящие вещества.
Обработанные таким образом волокна убрали из воды 99% красителей за несколько минут. Более того, они пригодны к повторному использованию – после восьми циклов этот показатель все равно составлял 97-99%.
«Для синтеза нового биокомпозита не требуется никаких особо редких или дорогих исходных материалов. Его можно получить в обычной химической лаборатории», - сообщил Комбариса.
Сейчас разработчики проверяют свой метод на разных типах загрязнителей, других волокнах и композитных материалах. «Мы работаем над созданием недорогой фильтрационной установки для загрязненной воды. Мы уже не ограничиваемся оксидами марганца, а обращаемся к самым разным материалам на основе окисей переходного металла, показывающим выдающиеся способности к расщеплению», - рассказал ученый.
По материалам пресс-релиза Корнельского университета.
Артём Космарский nauka21vek.ru