Молодые учёные из РТУ МИРЭА разрабатывают магнитные наночастицы в биополимерной оболочке, которые смогут собирать загрязнения из воды — от нефтяных разливов до тяжёлых металлов. Сегодня существующие системы очистки либо дороги, либо неэффективны против комплексных загрязнений. Новая разработка позволит создавать дешёвые и простые в использовании сорбенты, которые после очистки можно собирать магнитом и использовать снова.
Чистая вода — ресурс, который становится всё более дефицитным. Промышленные сбросы, разливы нефти, тяжёлые металлы и органические загрязнители попадают в реки и озёра, и справиться с ними традиционными методами сложно и дорого. Обычные сорбенты впитывают грязь, но потом их трудно собрать, и они сами становятся отходами.
Команда предлагает принципиально иной подход. Исследователи создают магнитные наночастицы, покрытые специальной биополимерной оболочкой. Сами частицы — это магнитный материал, который притягивается обычным магнитом. А оболочка подбирается так, чтобы притягивать разные типы загрязнителей: нефть, тяжёлые металлы, органику. Получается универсальный «магнитный пылесос» для загрязнителей в воде.
Фото - РТУ МИРЭА
«Представьте, что вы рассыпали муку на столе. Пылесосом её не собрать, тряпкой размажете. А если бы у вас был магнитный порошок, который прилипает к муке, — вы бы просто провели магнитом и всё собрали. Здесь то же самое, только вместо муки — нефть или токсичные металлы, а вместо стола — целый водоём. Мы создаём такие частицы, которые будут "прилипать" к загрязнениям и позволять собирать их магнитом, не оставляя следов», — объясняет Инга Найдина, студентка Института тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова РТУ МИРЭА, лидер проекта.
Принцип работы прост: частицы добавляют в загрязнённую воду, они связываются с загрязнениями, а затем всю эту конструкцию собирают магнитом. Вода остаётся чистой, а частицы можно регенерировать и использовать повторно. Сейчас учёные оптимизируют методику синтеза, подбирают составы оболочек под разные типы загрязнений и разрабатывают способы тестирования эффективности.
«Наша разработка решает сразу несколько проблем. Во-первых, это экологично: сами частицы покрыты биополимерами, которые безопасны для природы. Во-вторых, это экономично: частицы можно использовать многократно. В-третьих, это универсально: меняя состав оболочки, можно настраивать частицы под конкретный тип загрязнения — нефть, свинец, органические красители. Мы надеемся, что такая технология будет востребована не только для очистки промышленных стоков, но и для ликвидации аварийных разливов, и даже для бытовых нужд», — комментирует Алёна Крапивко, научный руководитель проекта, ассистент кафедры наноразмерных систем и поверхностных явлений имени Воюцкого С. С. РТУ МИРЭА.
Сейчас команда готовит лабораторные образцы и методику тестирования. В планах — доказать эффективность частиц на реальных пробах загрязнённой воды и создать технологическую карту для масштабирования производства.
Проект получил грант акселерационной программы «Акселератор РТУ МИРЭА», что позволит исследователям провести полноценные испытания и подготовить разработку к внедрению.
Источник: РТУ МИРЭА