Ученые хотят создать сорбент, который будет эффективен при пониженных температурах и сможет очищать воду от токсичных тяжелых металлов и микробиологических загрязнений.
Над созданием новых видов наноструктурных сорбентов работают ученые Томского политехнического университета — сотрудники Инженерной школы ядерных технологий, Инженерной школы природных ресурсов и Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий. На свои исследования в этой сфере они получили грант РНФ.
По словам руководителя проекта, доцента отделения ядерно-топливного цикла Сергея Журавкова, пока нет сорбентов, которые позволили бы эффективно удалять широкий спектр химических и микробиологических загрязнений при пониженных температурах — в диапазоне от 0 до +10 градусов Цельсия.
Сорбция — наиболее доступный и дешевый метод глубокой очистки воды от целого ряда химических загрязнителей. Сорбенты могут поглощать вещества из многокомпонентных смесей и обеспечивают высокую степень очистки. В качестве сорбентов сейчас используют большое количество различных природных и искусственных пористых материалов (цеолиты, торф, зола, силикагели и другие).
Но понижение температуры окружающей среды ухудшает свойства сорбентов и снижает их сорбционную емкость практически до нуля. В Арктике отрицательная температура наблюдается практически круглый год, поэтому известные сорбенты неэффективны.
При этом антропогенная нагрузка на хрупкую арктическую экосистему растет, а с учетом планов на освоение региона и глобальных экологических процессов, которые также негативно сказываются на экологической обстановке Арктики, разработка эффективных методов очистки вод необходима.
«В ТПУ уже около 17 лет развивается направление, связанное с разработкой, созданием и исследованием новых видов сорбционных материалов для очистки водных сред от различных видов загрязнителей. Накопленный опыт позволил нам приступить к абсолютно новому проекту по созданию криорезистентных адсорбентов, позволяющих эффективно удалять из водных сред токсичные тяжелые металлы и микробиологические загрязнения при пониженных температурах (от 0 °С до +10 °С). Насколько нам известно, похожих или близких по тематике исследований сейчас нет», — рассказал Сергей Журавков.
В контексте:
Ученые СФУ создали сорбент для очистки рек в Арктике от разливов нефти
Ученые планируют подобрать оптимальные компоненты для создания холодоустойчивых материалов, отработать режимы их предварительной подготовки, модификации и получения опытных образцов сорбентов. Для изготовления образцов соберут лабораторный стенд и установку для синтеза наноразмерных цинксодержащих активных компонентов сорбционных материалов методом электроискрового диспергирования.
Методику изготовления наноструктурных сорбционных материалов будут создавать на основе минеральных и синтетических носителей, модифицированных оксидными фазами железа и алюминия, и их цинксодержащих активных компонентов.
Команда исследователей планирует разработать сорбционный материал, эффективно сочетающий в себе все виды адсорбции, чьи свойства не будут принципиально зависеть от температурных условий. Журавков также считает, что новый вид сорбентов, благодаря своим свойствам, будет востребован и в промышленной сфере — как метод очистки сточных вод предприятий нефтегазодобывающей отрасли, нефтеперерабатывающих предприятий, предприятий машиностроения, химической промышленности, обогатительных комбинатов и любых других промышленных предприятий, имеющих жидкие отходы.
Фото: образцы различных видов сорбентов, ранее исследованных учеными ТПУ / news.tpu.ru
Lx: 3587