ИТМО: создан восстанавливающийся сорбент для очистки воды от кобальта и свинца

В ИТМО создали сорбент для очистки сточных вод от свинца и кобальта, которые опасны для человека. Особенность сорбента заключается в том, что он может очищать промышленные воды с высокой кислотностью и температурой, а после очистки его можно регенерировать, чтобы использовать снова до трех раз. Об этом "Газете.

Ru" рассказали в ИТМО.

Свинец и кобальт применяются в создании разных продуктов и являются основными загрязнителями сточных вод производств, которые делают их токсичными для человека и окружающей среды. Попадание этих элементов в почву приводит к отмиранию растений и снижению урожайности, а накопление в тканях человека вызывает отравление и повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

Для удаления из воды ионов тяжелых металлов на промышленных станциях очистки сточных вод применяют несколько популярных методов, однако некоторые из них слишком дорогие, после вторых воду нужно фильтровать повторно, а третьи не могут очищать воду с высокими кислотностью и температурой.

Ученые химико-биологического кластера ИТМО разработали многоразовый, недорогой и эффективный сорбент, который удаляет ионы свинца и кобальта из водных сред.

"Сорбент состоит из двух компонентов — углеродных точек и диоксида кремния. Последний давно известен как пористый, дешевый и легко отделяемый от воды сорбент. Но его слабость в недостатке функциональных групп, из-за чего у диоксида кремния невысокие сорбционные свойства. Функциональными группами обладают углеродные точки, которые тоже используются как недорогие сорбенты.

Но удалять точки из воды сложно, поэтому они могут вызвать вторичное загрязнение воды. Мы решили совместить положительные качества обоих материалов, чтобы нивелировать отрицательные, и синтезировали новый гибридный сорбент", — рассказал "Газете.Ru" первый автор исследования, младший научный сотрудник лаборатории прикладных материалов для энергетики ИТМО Егор Рябченко.

Еще одним преимуществом углеродных точек оказалась их флуоресценция. По угасающему свечению специалисты понимают, насколько заполнены металлами активные участки сорбента и когда его нужно заменить.

Разработку ученых ИТМО можно использовать для статической очистки тяжелых металлов из сточных вод как на производстве, так и в бытовых условиях. Сорбент погружается в стоячую загрязненную воду, адсорбирует на поверхность тяжелые металлы, а затем извлекается из водной среды. После этого сорбент не выбрасывается, а идет на регенерацию со слабым раствором кислоты, которая помогает извлекать соли кобальта и свинца. На протяжении трех циклов регенерации эффективность сорбента по удалению тяжелых металлов остается выше 90%.

В дальнейшем ученые планируют провести исследования с другими комбинациями углеродных точек и исследовать, как влияют изменения условий синтеза на конечный материал. Это исследование поможет получить новые материалы для селективной сорбции других металлов.