Разместить рекламу на портале

» Экологические новости » Просмотр новости

Материал прочитан 614 раз и оценен

0

Красноярские ученые вместе с коллегами из Тайваня синтезировали наночастицы магнетита с серебром, способные эффективно поглощать органические красители из воды. После поглощения загрязняющих веществ наночастицы легко извлекаются из воды с помощью магнитного поля. После чего их можно обработать для повторного использования. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

Органические красители являются неотъемлемой частью жизни, они используются в различных отраслях промышленности и придают изделиям яркий и насыщенный цвет. Попадая в сточные воды, они оказывают негативное влияние на окружающую среду и водные экосистемы. Сброс неочищенных сточных вод в природные водоёмы приводит к нарушению естественных процессов самоочищения воды и ухудшению санитарного состояния водоёмов. Большинство органических красителей, обладая прекрасной растворимостью в воде, не поддаются традиционным методам очистки и биологическому разложению, поэтому они представляют серьезную угрозу для окружающей среды даже при низких концентрациях.

Ученые из Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами синтезировали наночастицы магнетита с серебром и исследовали их структуру и магнитные свойства, а также возможность поглощать или разрушать органические красители в воде.

«Исследования методов очистки воды и поиск новых возможностей все более востребованы. Актуальной становится тенденция к очистке воды с использованием магнитных наночастиц. Огромным преимуществом магнитных наночастиц является возможность их удаления из очищаемой жидкости с помощью магнитного поля и многократного последующего использования», — рассказывает Оксана Иванова, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

Основным магнитным материалом, который используется в качестве поглотителя загрязняющих веществ в жидкостях, считается магнетит. Он обладает хорошими магнитными свойствами, прост в получении, легко поддается модификации и нетоксичен. Ученые решили модифицировать наночастицы серебром для улучшения их антибактериальных, адсорбционных, каталитических и фотокаталитических свойств.

«Сочетание магнетита и серебра в наночастицах придает им особые свойства, поскольку серебро обладает высокой каталитической активностью, а магнетит характеризуется большим магнитным моментом. Это позволяет легко манипулировать частицами с помощью магнитного поля бесконтактным способом в самых разнообразных средах», — объясняет Оксана Иванова.

Поскольку метод синтеза наночастиц играет важную роль в определении их характеристик, исследователи подошли к этому вопросу с особым вниманием. Наночастицы магнетита с серебром были получены с помощью модифицированного сольвотермического метода — помещения реагентов с растворителем в автоклав под высоким давлением и температурой. Этот метод применяется для синтеза новых соединений, поскольку многие вещества лучше растворяются в таких условиях. Учёные внесли изменения в процесс, применив поливинилпирролидон в синтезе, что позволило получить пористую поверхность наночастиц магнетита.

Наноструктуры выдерживали в автоклаве несколько часов при температуре 200°С. За это время наночастицы магнетита превращались в нанокристаллы и собирались в глобулы с ядром из серебра. При этом термическая обработка в течение шести часов обеспечивала более пористые образования с большим количеством адсорбционных центров на поверхности наночастиц. Увеличение времени термической обработки приводило к «заращиванию» пор. Исследователи отметили у разработанных материалов высокую намагниченность и низкую коэрцитивную силу. Благодаря этим способностям разработанные наночастицы можно легко удалять из жидкости с помощью магнитного поля. Эти параметры идеально подходят для использования частиц в качестве адсорбентов загрязняющих веществ из жидкой среды.

Следующей задачей было – определить способность новых частиц поглощать красители из воды. Анализ проводили на органических красителях – конго красном и метиленовом синем. Высокопористые наночастицы практически мгновенно поглощали синий краситель. Специалисты также отметили возможность регенерации наночастиц для их повторного использования после контакта с красителями. Очистка поверхности наночастиц после адсорбции красителей проводилась простой промывкой в этиловом спирте.

«Эксплуатационные характеристики наночастиц сильно зависят от условий синтеза. Например, скорость и количество адсорбированного красителя зависели от условий синтеза наночастиц и полученной формы, а каталитическая способность определялась составом частиц. Наш подход обладает существенными преимуществами по сравнению с существующими методами адсорбции, поскольку он не требует дополнительной обработки поверхности наночастиц и добавления растворителей. Синтезированная система наночастиц продемонстрировала более высокую каталитическую активность в разложении конго красного и метилооранжевого красителей по сравнению с известными в литературе результатами», — уточняет Оксана Иванова.

В исследовании также принимали участие специалисты из Национального университета Пиндун (Тайвань). Исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 23-22-10025) и Красноярским краевым фондом науки.

Материал подготовлен при поддержке гранта Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».

Чтобы добавить комментарий, надо зарегистрироваться

Еще 5 новостей по теме «Экологические технологии»

Другие новости за 30.06.2024

Разместить рекламу

Национальный стандарт по НДТ: изготовление деталей стеклоформующих машин на основе чугуна

Поправки в правила накопления ТКО: включение медучреждений в перечень потребителей

Учет радиоактивных отходов: обновление требований (НП-067-24)

9 октября 2025 г.
Онлайн-практикум «Инженерно-экологические изыскания: от разработки до согласования»

23 сентября 2025 г.
Онлайн-практикум «Обращение с отходами и РОП: что ожидать и как действовать?»

4 сентября 2025 г.
Онлайн-практикум «ГЭЭ, ОВОС, общественные обсуждения: что поменялось и как учесть новые требования?»

РЕДАКЦИЯ
Адрес: 105066, Москва,
Токмаков пер., д. 16, стр. 2
+7 (499) 267-40-10
E-mail: red@ecoindustry.ru

ПРЯМОЙ ТЕЛЕФОН ОТДЕЛА ПОДПИСКИ:
+7 (499) 267-40-10
E-mail: podpiska@vedomost.ru

ОТДЕЛ РЕКЛАМЫ:
+7 (499) 267-40-10
+7 (499) 267-40-15
E-mail: reklama@vedomost.ru

ВОПРОСЫ РАБОТЫ ПОРТАЛА:
support@ecoindustry.ru