Учёные создали суперсорбент: в 14 раз эффективнее активированного угля

Российские учёные совместно с коллегами из Франции разработали новый сорбент — материал для очистки воды от ядовитых ионов меди. Как сообщили в пресс‑службе Российского научного фонда (РНФ), новинка в 14 раз превосходит активированный уголь и способна за два часа удалить из воды 99 % меди, передаёт РИА Новости.

Получить эффективную альтернативу активированному углю можно в обычных комнатных условиях: для этого достаточно соединить кремнезём и клей в одну стадию. При этом полученный материал не требует дополнительной обработки. Производство сорбента отличается экономичностью — на него расходуется минимум воды, электроэнергии и химических веществ, уточнили в РНФ.

Сейчас для удаления меди из воды применяют мембранную фильтрацию либо фильтрацию с использованием ионных смол. Эти методы могут быть недостаточно эффективными, к тому же они требуют дорогостоящих реагентов и сложного оборудования. Если концентрация меди в сточных водах выше нормы, это грозит предприятиям крупными штрафами и создаёт угрозу для экосистемы, пояснили в РНФ.

Медь относится к числу наиболее токсичных тяжёлых металлов. Её активно используют при производстве электрических кабелей и проводов, в машиностроении и строительстве. Из‑за недостаточно эффективной очистки воды в промышленных регионах содержание меди в ней порой значительно превышает нормативы (1 миллиграмм на литр), отметили в РНФ.

Принцип действия нового сорбента следующий: когда материал находится в воде, содержащей медь, металл оседает на его поверхности в виде нерастворимых соединений. Эти вещества надёжно закрепляются на носителе.

«Повышение температуры от комнатной (около 25 °C) до 40 °C улучшает удаление меди из воды. Это позволит использовать сорбент для очистки горячих промышленных стоков в металлургии и химической промышленности. Наиболее эффективно процесс протекает в кислой и нейтральной среде, где удаляется 99 % меди», — пояснил Шаназ Аммаев, ведущий инженер кафедры неорганической химии и химической экологии ДГУ.

Камиль Рабаданов, ведущий научный сотрудник Аналитического центра коллективного пользования Дагестанского федерального исследовательского центра РАН, сообщил, что в будущем учёные намерены адаптировать сорбент для извлечения других металлов — ртути, кадмия и свинца, а также радиоактивных атомов.

В исследовании участвовали учёные из Южного федерального университета (Ростов‑на‑Дону), Удмуртского федерального исследовательского центра УрО РАН (Ижевск) и Университета Лотарингии (Франция). Результаты работы опубликованы в журнале Inorganic Chemistry Communications. Проект реализован при поддержке Российского научного фонда.