Новый материал, разработанный российскими химиками при участии коллег из Франции, позволяет удалять из воды до 99% токсичных ионов меди всего за два часа. По эффективности сорбент в 14 раз превосходит активированный уголь, а его производство обходится без сложного оборудования и больших затрат ресурсов.
Проблема загрязнения воды медью
Медь широко используется в промышленности: производство кабелей, проводов, машиностроение, строительство. Однако этот металл относится к числу наиболее токсичных тяжелых металлов. При недостаточно эффективной очистке сточных вод его концентрация в водоемах значительно превышает норматив (1 мг/л). Это не только грозит предприятиям многомиллионными штрафами, но и наносит серьезный ущерб экосистемам.
Что предложили ученые
Исследователи из Дагестанского федерального исследовательского центра РАН, Южного федерального университета, Удмуртского федерального исследовательского центра УрО РАН и Университета Лотарингии (Франция) создали новый сорбент на основе кремнезема и клея. Процесс получения идет при комнатной температуре в одну стадию, без дополнительной обработки. Расход воды, электроэнергии и химикатов минимален.
Принцип действия: ионы меди осаждаются на поверхности материала в виде нерастворимых соединений, которые прочно закрепляются на носителе.
Ключевые результаты
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Эффективность очистки | 99% меди за 2 часа |
| Преимущество над активированным углём | в 14 раз выше |
| Рабочая температура | от 25 °C до 40 °C |
| Оптимальная среда | кислая и нейтральная |
Повышение температуры до 40 °C улучшает очистку, что позволяет использовать сорбент для горячих промышленных стоков металлургических и химических предприятий.
Мнение разработчиков
Ведущий инженер кафедры неорганической химии и химической экологии ДГУ Шаная Аммаев (его слова приводятся в сообщении РНФ):
«Наиболее эффективно процесс протекает в кислой и нейтральной среде, где удаляется 99 процентов меди. Повышение температуры улучшает результат, что открывает возможности для очистки горячих стоков».
Планы на будущее
Ведущий научный сотрудник Аналитического центра коллективного пользования ДФИЦ РАН Камиль Рабаданов сообщил, что ученые планируют адаптировать сорбент для извлечения других опасных металлов:
- ртути;
- кадмия;
- свинца;
- а также радиоактивных атомов.
Поддержка и публикация
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Результаты исследования опубликованы в научном журнале Inorganic Chemistry Communications.
