10:38, 18 марта 2021   Просмотров: 1036

В МИСиС создали наномембраны для очистки промышленных стоков от тяжелых металлов

Созданы инновационные наномембраны для очистки промышленных стоков от тяжелых металлов

Инновационные мембраны для полного удаления тяжелых металлов из отработанных вод промышленных предприятий представили ученые НИТУ «МИСиС» совместно с индийскими коллегами из университетов Джайн и Шри Дхармастхала. Особая наноструктура оксида алюминия, модифицированного цинком, позволила удалять из воды мышьяк и свинец с эффективностью 87% и 98% соответственно. Результаты работы опубликованы в журнале Chemosphere.

Индустриализация — основная причина загрязнения воды из-за попадания промышленных отходов. В частности, тяжелые металлы — мышьяк, свинец и кадмий -вызывают нарушение обмена веществ и множественные критические повреждения организма, что делает их чрезвычайно токсичными для окружающей среды.

Одним из самых перспективных методов очистки и удаления ионов тяжелых металлов из воды является мембранная технология. Она эффективна в качестве разделителя материалов («фильтра») и относительно проста в производстве. При этом имеет серьезные ограничения, такие как высокое потребление энергии, короткий срок службы мембран, низкая производительность и избирательность.

Задача ученых — сделать мембранную технологию более универсальным и коммерчески доступным способом очистки сточных вод. Международный коллектив исследователей из России и Индии предложил решение вопроса, синтезировав новый вид мембран — особо пористые наночастицы оксида алюминия, легированного цинком.

«Наночастицы, которые нам удалось получить методом сжигания раствора, имеют очень большую площадь поверхности (261,44 м2 / г) при размере 50 нанометров. Изображения поперечного сечения наночастиц, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии, показали пальцеобразную морфологию и пористую природу мембран, — рассказал соавтор работы, постдок НИТУ «МИСиС» Вигнеш Найяк.

По данным ученых, синтезированные мембраны показали повышенную гидрофильность (смачиваемость), поверхностный заряд и «сверхпористость», что позволило удалить из водного раствора мышьяк и свинец с эффективностью 87% и 98% соответственно.

Вторым важным преимуществом полученных мембран являются «противообрастающие свойства». Так называют устойчивость материала к обрастанию водными микроорганизмами, которые в итоге выводят из строя приборы и устройства, долго находящиеся в водных средах.

Исследование противообрастающих свойств, проведенное разработчиками при различных давлениях с исходным раствором, содержащим бычий сывороточный альбумин, показало 98,4% степени восстановления и возможность повторного использования мембран до трех непрерывных циклов.

В перспективе полученные мембраны можно использовать для эффективной очистки стоков промышленных предприятий, а также в крупных городских водоочистительных станциях. В настоящее время коллектив завершает лабораторные испытания полученных образцов.

Источник: МИСиС

Оставить комментарий с помощью

Другие материалы рубрики
Видео
Розлив и упаковка напитков
Малогабаритная установка Кондор
Погрузчик с электромагнитом